Cell重磅:AI破解自闭症诊断密码,重复行为比社交缺陷更能揭示自闭症,或将改写临床标准

B站影视 日本电影 2025-04-02 12:07 1

摘要:一直以来,研究人员在探索利用全基因组检测或脑部扫描成像来诊断自闭症,然而,这些努力成效已日渐微薄。现阶段,自闭症的诊断仍依赖医生基于经验的“临床直觉”。这种“临床直觉”中有着怎样的逻辑?我们能否通过破解这一逻辑实现对自闭症的更直接、更准确的诊断?

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

一直以来,研究人员在探索利用全基因组检测或脑部扫描成像来诊断自闭症,然而,这些努力成效已日渐微薄。现阶段,自闭症的诊断仍依赖医生基于经验的“临床直觉”。这种“临床直觉”中有着怎样的逻辑?我们能否通过破解这一逻辑实现对自闭症的更直接、更准确的诊断?

近日,一项颠覆性研究通过大语言模型(LLM)解构了 4000 多份自闭症诊断病例报告,对报告中的专家医生的“临床直觉”的逻辑进行了拆解和探索,得出了一个反常识结论——重复行为和特殊兴趣才是自闭症诊断的“黄金线索”,而非传统认为的社交缺陷。这一发现有望改写已沿用数十年的自闭症临床诊断标准。

该研究以:Large language models deconstruct the clinical intuition behind diagnosing autism(大语言模型解构自闭症诊断背后的临床直觉)为题,于 2025 年 3 月 26 日发表在了Cell期刊,论文作者来自加拿大 Mila-魁北克人工智能研究所、麦吉尔大学。

基因和脑科学都失败了,AI 何以破局?

过去 30 年里,科学家试图从基因、脑成像中寻找自闭症的“生物标志物”,但收效甚微:

基因检测准确率仅 56%-71%,且存在种族偏差;

脑成像分析最高准确率仅 70%,与抛硬币相差无几;

临床诊断仍是金标准,但依赖医生的主观判断,缺乏统一依据。

自闭症诊断的医疗报告中藏着医生未明说的“临床直觉”逻辑。如果我们能够破解其中的逻辑,就能帮助更好地理解和诊断自闭症。

因此,研究团队收集了 1080 名疑似自闭症儿童(这些儿童来自一个具有广泛地域代表性且人口众多的群体)的 4272 份临床诊断报告,利用“大语言模型”挖掘这些文字背后的诊断密码。

AI 如何化身“诊断侦探”?

研究团队采用了一种基于 Transformer 的预训练大语言模型 RoBERTa,该模型共计 1.38 亿个模型参数,在 4.89 亿个来自广泛领域的文本语料库的句子中进行了预训练,然后针对专业领域进行微调,通过三步破解自闭症诊断逻辑:

1、海量预训练+专业微调:

模型先学习通用语言规律,再针对性分析自闭症病例报告,捕捉“自闭症相关语义”。

2、注意力机制:给关键句子“打高光”:

AI 内置“荧光笔功能”,自动标出报告中最关键的句子,例如:“患儿持续拍打双手,对字母表异常专注”,对这些句子赋予高权重,而 “社交互动较少” ,则赋予低权重。

3、语义地图比对:

将《精神障碍诊断与统计手册-第五版》(DSM-5)诊断标准(例如“社交缺陷”、“重复行为”)转化为语义向量,与 AI 标注的“高光句子”比对相似度。

结果显示:重复动作(B1)、特殊兴趣(B3)、感知异常(B4)与自闭症确诊案例高度关联;而社交缺陷(A1、A2、A3)反而与非自闭症病例更接近!

三、颠覆性发现

1、重复行为才是“真信号”:

“拍手(flapping)”、“重复语言(echolalia)”等词汇在确诊报告中的出现频率比非病例高 21 倍;特殊兴趣(例如对字母或数字的兴趣)相关描述,在确诊报告中的出现频率比非病例高 14 倍。

2、社交缺陷可能是“烟雾弹”:

社交问题普遍存在于多动症、语言障碍等疾病中,特异性低;语言模型发现,医生在确诊时更依赖“看得见的行为”,而非模糊的社交描述。

3、DSM-5 标准该修订了!

现行的自闭症诊断标准包括 3 项社交标准和 4 项行为标准,根据该标准,满足 3 项社交缺陷 + 2 项行为异常可诊断为自闭症。但该研究证明了行为异常(尤其B1/B3/B4)才是核心;而社交标准可能误导诊断,尤其在低龄儿童中。

4、临床直觉的“量化”:

该研究通过大语言模型量化了医生的“临床直觉”中潜藏的诊断逻辑,发现重复动作、特殊兴趣以及感知异常比社交缺陷更能表明患有自闭症,且该大语言模型的诊断准确率高达 79.4%。

此外,这项研究不仅挑战当前的自闭症诊断标准,更为自闭症的干预提供了新思路,例如,通过大语言模型进行早期筛查,以更早识别自闭症;利用自闭症患儿的感知特点和特殊兴趣设计个性化干预方法。

总的来说,这项研究表明,AI 不是要替代医生,而是成为“超级助手”,将人类医生的“临床直觉”转化为可解释的科学模型。

论文链接:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00213-2

来源:老郑的科学讲堂

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