Неврологи выяснили, ухудшаются ли когнитивные способности после коронавируса

Ранее ученые пришли к выводу, что когнитивные способности человека могут ухудшиться даже после легкой формы коронавируса

Неврологи рассказали, снижаются ли когнитивные способности после коронавируса

Британские ученые пришли к выводу, что коронавирус губительно влияет на интеллект человека. По их словам, последствия инфекции в некоторых случаях даже хуже, чем у больных, перенесших инсульт. Мы выясняем, действительно ли COVID-19 может снизить умственные способности и возможно ли восстановить IQ после болезни.

Фото: портал мэра Москвы и правительства / Юлия Иванько

Потому что страх перед ИИ неоправдан: мы не можем обойтись без человеческого сочувствия, творческих решений и этического чутья.

В каких сферах ИИ «конкурирует» с человеком

В конце прошлого года были опубликованы два крупных международных отчета об искусственном интеллекте: отчет Института AI Now при Нью-Йоркском университете и Ежегодник AI Index от инициативной группы Пало-Альто. Оба показывают, насколько стремительно и интенсивно развивается сфера: появляется все больше специалистов и образовательных программ, компании предлагают новые рабочие места, государственные программы поддерживают исследования в разных направлениях ИИ. Из обоих независимых отчетов следует два основных вывода:

1. Искусственный интеллект развивается как интенсивно, так и экстенсивно (как в своей сфере, так и в других).
2. Разработчики, клиенты и пользователи плохо понимают последствия такого распространения технологий.

Что это значит для нас? Давайте сначала выясним, в какие производственные процессы уже встроены алгоритмы искусственного интеллекта — в этом поможет профессиональный отчет о состоянии искусственного интеллекта. Авторы выделяют 13 отдельных областей, которые можно разделить на три группы.

1. ИИ выполняет принципиально новые функции, которые не мог делать человек или делал иначе.

В медицине разрабатываются решения для транспорта микрочастиц; в фармацевтике и материаловедении алгоритмы моделируют новые соединения и рассчитывают их стабильность в различных условиях; в сельском хозяйстве используются системы микроклиматического саморегулирования и системы обследования состояния животных и растений; в финансовом секторе внедряются алгоритмы предотвращения мошенничества; спутниковые данные используются для анализа страховых случаев; в области автономного развития разрабатываются моделирование окружающей среды и моделирование чрезвычайных ситуаций.

В этих областях ИИ сопровождает деятельность человека и помогает решать проблемы, связанные с масштабом (микро или макро), сложностью и скоростью выполнения задач.

2. ИИ по-новому выполняет старые функции, которые всё еще может выполнять человек.

В фармацевтических продуктах алгоритмы обрабатывают большой объем данных о химических соединениях, компонентах, реакциях для улучшения существующих лекарств; в здоровье анализ визуальных данных уточняет диагноз болезней; в сельском хозяйстве налажен контроль теплиц и уборки урожая; в финансовом секторе алгоритмы принимают решения по кредитам и предлагают управление финансами; в автоматизации склада, логистика и управление роботизированы; в промышленном производстве ИИ организует работу; в автономной логистике мы стараемся решить проблему «последней мили» (доставка в точное место или конкретному человеку); спутниковые данные помогают фермерам планировать; в сфере государственной безопасности используются сложные алгоритмы для анализа данных о гражданах.

В целом функции ИИ в этой группе связаны с накоплением и обработкой больших данных для последующего принятия решений человеком.

3. ИИ заменяет работу человека.

Автоматизация рутинного труда и документооборота получает распространение в промышленном производстве; ручная работа частично автоматизирована в строительстве, промышленной уборке, безопасности; в области конфиденциальности и анонимности используются алгоритмы защиты персональных данных; в логистике транспорт становится автономным; в кибербезопасности алгоритмы отслеживают угрозы.

В этой группе ИИ фактически выполняет человеческие функции, но не заменяет человеческую работу в целом. Мы видим, что разработки не становятся независимыми сущностями, а постепенно и точно способствуют развитию новых областей знания.

Реальная динамика изменений рынка за последние 35 лет в США показывает, что доля рутинной работы, как физического, так и умственного труда, лишь незначительно уменьшается, в то время как нестандартная физическая и интеллектуальная занятость неуклонно набирает обороты:

Эту же логику можно увидеть на ресурсе-предикторе, где можно узнать вероятность и причины потенциальной роботизации той или иной специальности.

Первыми будут автоматизированы те работы, где больше всего рутины и повторяющихся задач, меньше неизвестности и неопределенности — так называемые скучные работы: ремонтники часов, швеи, телепродавцы, составители налогов и так далее Этот труд легко стандартизировать и воспроизвести алгоритмически.

И наименее подвержены алгоритмизации такие специалисты, как, например, социальные работники, психологи, социологи, поскольку они выполняют ту тонкую аналитическую и эмоциональную работу, которую нельзя делегировать алгоритмам.

Мы занимаемся пост-копчиковыми симптомами.

Правда ли, что коронавирус вызывает снижение интеллекта?

Уже в 2020 году высказывались предположения, что covid может негативно влиять на работу нервной системы: от болей в мышцах, головных болях и головокружении до тяжелых неврологических проявлений — энцефалопатии (поражение мозга, которое может повлиять на память и сознание), комы, инсульта. Кстати, отсутствие запаха и искажение или потеря вкуса — тоже неврологические симптомы. Кроме того, неврологические осложнения чаще возникают у тех, у кого болезнь протекает тяжело.

Во Франции изучались пациенты, которые находились в отделении интенсивной терапии из-за covid. У одной трети из них на момент выписки (и на момент написания научной заметки в журнале NEJM) был синдром исполнительной дисфункции. Исполнительные или исполнительные функции позволяют человеку планировать, сосредотачиваться, запоминать инструкции и выполнять несколько задач одновременно. Эти люди проявляли невнимательность, рассеянность, дезориентацию и плохую координацию.

В Чикаго, США, были изучены медицинские карты 500 госпитализированных пациентов с коронавирусом. 43 человека умерли, из них 22% пациентов после выписки из больницы нуждались в помощи в повседневной деятельности.

В другом американском исследовании, но уже проспективном (когда группы пациентов формируются до сбора данных), также проведенном в Чикаго, приняли участие 100 пациентов со следующими состояниями: во-первых, был диагностирован covid с характерными симптомами; во-вторых, у них были неврологические нарушения в течение как минимум шести недель после заражения; в-третьих, они обратились в неврологическую клинику. Еще одним важным условием было то, что люди в этом исследовании не были госпитализированы из-за пневмонии или недостатка кислорода в крови, что означало, что инфекция не была серьезной. Из этих 100 человек у 50 был положительный тест ПЦР, а у 50 — отрицательный. По этому параметру пациенты были разделены на две группы и изучены последствия в отношении подтвержденного или неподтвержденного covid.

Если мы сравним результаты этих пациентов с теми, которые обычно наблюдаются у американцев с сопоставимыми демографическими показателями (пол, возраст и другие), пациенты с лабораторно подтвержденным covid показали значительно худшие показатели внимания и рабочей памяти, чем пациенты с отрицательным результатом теста ПЦР.

Также было обнаружено, что при энцефалопатии во время covid повышается риск функциональных нарушений головного мозга, когда человек не может позаботиться о себе или нуждается в помощи в повседневной деятельности. Кроме того, в этом исследовании серьезность заболевания не играла роли.

Влияние на интеллект: британское исследование

Вышеупомянутое исследование в The Lancet уже имеет гораздо большую выборку участников, а именно 81 337 человек, которые были протестированы на интеллект в течение 2020 года. Кроме того, при наборе участников исследования им было предложено пройти тесты на интеллект, не упоминая, что результаты будут оцениваться среди прочее, в зависимости от того, заболел ли человек новой коронавирусной инфекцией. Это было сделано для того, чтобы избежать систематической ошибки выборки и обеспечить сопоставимость групп выживших в результате covid и не covid.

Баннеры были размещены на веб-сайте BBC и в популярной британской научной программе Horizon, предлагая пользователям пройти когнитивный тест. Участникам был предложен ряд тестов, оценивающих когнитивные функции, навыки планирования и мышления, рабочую память, внимание и обработку эмоций (распознавание эмоций других людей).

После когнитивных тестов участники ответили на вопросы о демографии, доходе, занятости и образе жизни. В мае 2020 года были добавлены вопросы о том, есть ли у человека ковидная инфекция, хронические заболевания и состояния, а также вопросы для оценки возможной депрессии, беспокойства, бессонницы и усталости. 12 689 человек сообщили о том, что заболели коронавирусом.

Результаты тестирования оценивались как по критерию правильных и неправильных ответов, так и по критерию скорости ответа. Люди с covids чаще давали неправильные ответы, и им требовалось больше времени для ответа. Обсуждая результаты своего исследования, авторы приходят к выводу, что коронавирус негативно влияет на когнитивные способности человека после выздоровления. Кроме того, уровень когнитивных нарушений зависит от тяжести симптомов covid.

Наиболее затронутыми когнитивными функциями оказались аргументация, планирование и избирательное внимание (сосредоточение внимания на значимом объекте и игнорирование незначительных объектов). Чтобы оценить, насколько снизился когнитивный спад, авторы использовали стандартные статистические показатели — стандартное отклонение и сигму*.

* Среднеквадратическое отклонение показывает, как случайная величина в выборке отклоняется от математического ожидания (среднего арифметического). А значение сигмального отклонения получают, когда делят фактическое отклонение на среднеквадратическое.

Например, математическое ожидание в тесте на определение редких слов в этом исследовании составило 16,89 балла (при максимуме в 21 балл), а среднеквадратическое отклонение — 2,65 балла. Предположим, один из участников набрал 10 баллов, тогда его сигмальное отклонение составит (10 — 16,89) / 2,65 = -2,6. А другой участник набрал 20 баллов, и его сигмальное отклонение будет (20 — 16,89) / 2,65 = 1,17.

Авторы замечают в начале, что тесты, которые использовались в исследовании, нельзя назвать тестом на IQ. Однако они сами упоминают, что для тех, кто находился на ИВЛ, общие результаты когнитивных тестов с сигмальным отклонением в -0,47 соответствуют снижению результата в IQ-тесте на 7 пунктов.

Есть ли повод беспокоиться?

Некоторые СМИ начали писать, что снижение когнитивной функции необратимо и что covid оказывает серьезное влияние на интеллект, даже в случае легкой инфекции. Ведь для того, чтобы что-то сказать о необратимости изменений, необходимо, в первую очередь, наблюдение за пациентами в течение нескольких лет (то есть они должны проходить тест несколько раз с некоторой регулярностью), а дизайн этого британского исследования не имели в виду этого.

Во-вторых, одного исследования недостаточно для громких выводов: выводы должны быть подтверждены независимыми группами ученых в нескольких исследованиях. Например, если группа ученых сделает вывод об опасности продукта питания, это не повод исключать его из своего рациона. Прежде чем ответственное государственное учреждение (например, министерство здравоохранения) выдаст рекомендацию избегать продукта, необходимо собрать аналогичные данные из других, желательно более качественных исследований. Британское постковидное исследование когнитивных способностей имеет поперечный дизайн и, следовательно, находится на одном из самых низких уровней пирамиды доказательств. Не все научные исследования одинаковы для того, чтобы делать из них практические выводы — для этого существует иерархия доказательств, которая часто представлена ​​в виде пирамиды. Поперечный дизайн британского исследования не означает, что оно отрицательное, но означает, что из него еще не стоит делать практические выводы.

Кроме того, в этом исследовании не проверялось, был ли человек болен covid или нет: люди сами сообщали эту информацию, то есть исследователи не сравнивали ее с данными, подтвержденными медицинскими записями. Кроме того, из 12 689 респондентов с коронавирусом только 386 указали, что у них был положительный тест ПЦР. Тем не менее, все 12 689 человек (а не 386) считались зараженными коронавирусом, и их результаты когнитивных тестов сравнивались с результатами остальных 68 648 человек, которые указали, что не болеют. Наконец, как видно из приведенного выше графика и по словам самих авторов, у тех, кто переболел коронавирусом в домашних условиях, есть незначительные отклонения от среднего.

С одной стороны, любое заболевание, связанное с острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС), типом дыхательной недостаточности, может способствовать снижению когнитивных функций после заражения. Исследование, проведенное в Солт-Лейк-Сити, США, утверждает, что 30% пациентов через год после ОРДС (по любой причине) имеют по крайней мере одно когнитивное нарушение, которое влияет на память, бдительность, концентрацию и скорость принятия решений. Однако другие исследования показали, что даже легкий ковид может негативно повлиять на когнитивные способности. Тем не менее, большинство исследований проводилось на небольших выборках, а исследование в Великобритании, хотя и проводилось на большой выборке, имеет свои особенности (только 386 из 12 689 человек, заявивших, что у них был коронавирус, имели положительный результат ПЦР, и эти данные не были проверены), поэтому нам нужно дождаться новых, более качественных данных (например, из систематических обзоров и метаанализов рандомизированных исследований или, по крайней мере, когортных исследований) о том, как covid влияет на интеллект.