L’intelligence artificielle et l’impression 3D pour traiter la schizophrénie

L’intelligence artificielle (IA) est un sujet souvent controversé, mais il est désormais indéniable que cet outil est devenu extrêmement puissant et précieux pour l’homme. En effet, l’IA est aujourd’hui utilisée dans des domaines tels que la médecine, notamment pour le diagnostic des maladies et la personnalisation des traitements médicamenteux, toujours sous la supervision du personnel médical. Grâce à cette technologie, de nombreux diagnostics de maladies ont été réalisés avec succès dans les domaines de l’orthopédie et de l’oncologie. Actuellement, l’utilisation de l’IA, combinée à l’impression 3D, s’étend également aux troubles mentaux tels que la schizophrénie.

Selon l’Organisation mondiale de la santé, environ 21 millions de personnes dans le monde sont atteintes de schizophrénie. Il s’agit d’une maladie qui apparaît entre 18 ans pour les femmes et 25 ans pour les hommes et dont les symptômes comprennent des délires, des hallucinations et des troubles cognitifs. L’IA pourrait donc aider les médecins non seulement à établir un diagnostic précoce de la schizophrénie chez les personnes à haut risque, mais aussi à personnaliser leur traitement et leur médication.

La principale difficulté liée au diagnostic de la schizophrénie est que, contrairement à des domaines tels que l’orthopédie et l’oncologie, la symptomatologie de cette maladie est hétérogène et peut donc se manifester sous des formes différentes pour chaque patient. En outre, la schizophrénie ne peut pas être diagnostiquée à l’aide d’indicateurs biologiques, mais uniquement à l’aide des symptômes cliniques établis par le DSM (Manuel diagnostique et statistique des troubles mentaux) et la CIM (Classification internationale des maladies), qui ne sont d’ailleurs pas toujours suffisants pour reconnaître les symptômes moins classiques de la maladie.

Utilisation de l’IA pour le traitement de la schizophrénie

Cela dit, l’IA pourrait offrir au personnel médical de nouvelles méthodes d’investigation et de traitement des maladies. Comment ? Il s’agit d’une technologie capable de traiter et d’analyser des données extrêmement complexes. Cela permettrait un diagnostic précoce de la maladie chez les populations à haut risque. En effet, grâce à l’intégration de l’apprentissage automatique, l’IA peut analyser les données collectées auprès des patients et les traiter avec des modèles cliniques, limitant ainsi les erreurs humaines liées au calcul manuel des données.

En outre, l’IA est une technologie qui possède des capacités d’auto-apprentissage et d’auto-optimisation : lorsqu’elle est enrichie de nouvelles données, elle peut produire des algorithmes de plus en plus précis qui permettent d’améliorer les prédictions médicales. Cela en ferait un outil extrêmement utile pour le diagnostic de maladies à la symptomatologie hétérogène, comme la schizophrénie.

De plus, l’IA pourrait détecter l’apparition des symptômes de la maladie chez les patients grâce à l’analyse de leur langage. En effet, cette maladie peut affecter les facultés langagières des personnes atteintes, entraînant des modifications du ton de la voix ou de l’élocution. Malheureusement, au cours du traitement de la schizophrénie, des symptômes dépressifs peuvent apparaître chez le patient, et le traitement antidépresseur est souvent négligé parce que les symptômes ne sont pas reconnus à un stade précoce de l’évolution de la maladie.

Heureusement, il a été démontré que l’IA, entraînée en fonction de caractéristiques comportementales multimodales et mise en œuvre avec l’apprentissage automatique, peut alors déterminer si le patient est en bonne santé, s’il souffre de schizophrénie ou d’un trouble dépressif majeur. Grâce à l’analyse du langage, l’IA permet d’identifier rapidement les changements de comportement chez les patients atteints de schizophrénie, afin de leur proposer un traitement médicamenteux approprié.

Enfin, l’IA est également utile pour créer des thérapies médicamenteuses personnalisées. En recueillant des données sur les patients et en créant des modèles cliniques, l’IA peut faire des prédictions sur les dosages de médicaments personnalisés pour chaque patient. De plus, outre le calcul des doses, la technologie de l’IA peut identifier les facteurs clés qui influencent le métabolisme et la réponse aux médicaments, ce qui permet aux cliniciens de comprendre comment chaque patient réagit à la thérapie. Par conséquent, l’IA est également en mesure de développer des thérapies personnalisées pour les patients, en optimisant non seulement le dosage mais aussi la sélection des médicaments.

Dispositifs électroniques imprimés en 3D pour la recherche

Depuis quelques années, de nouvelles approches améliorées par l’IA pour le traitement de la schizophrénie sont expérimentées et font appel à diverses technologies, dont l’impression 3D. Comme l’indique la recherche, une étude récente a utilisé l’impression 3D pour créer un dispositif électronique d’interface neuronale, qui relève du domaine de l’ICB (interface cerveau-ordinateur), permettant de décoder les signaux neurophysiologiques associés à l’activité cérébrale chez la souris. Grâce à ce dispositif implantable et biocompatible imprimé en 3D, il a été possible de suivre avec précision l’activité du cortex préfrontal des souris.

L’objectif de la recherche était d’analyser les effets des thérapies pour les troubles neuropsychiatriques sur l’activité neuronale. Cette interface prothétique neuronale a été conçue pour enregistrer, moduler et classer les biomarqueurs électrophysiologiques associés à ces troubles. Les résultats de la recherche ont montré que le dispositif peut surveiller et moduler efficacement l’activité cérébrale chez des souris saines et déficientes, offrant ainsi un nouvel outil pour le traitement personnalisé des troubles neuropsychiatriques.

Comme l’indique la recherche, l’IA a sans aucun doute créé des possibilités sans précédent pour le diagnostic et le traitement de la schizophrénie. Cependant, cette technologie est encore sujette à des limitations et sert davantage d’outil auxiliaire pour les cliniciens dans le diagnostic et le traitement que de véritable substitut.

Bien que l’IA soit « alimentée » par la collecte de données et devienne de ce fait de plus en plus efficace, les applications actuelles basées sur l’IA présentent des lacunes lorsqu’il s’agit d’appliquer des thérapies cliniques réelles. Les difficultés augmentent lorsqu’il s’agit de traiter des données médicales telles que celles de la schizophrénie, dont les critères de diagnostic sont très différents les uns des autres. De plus, à l’heure actuelle, de nombreuses études existantes se sont principalement concentrées sur des analyses rétrospectives, utilisant des données historiques collectées uniquement pour la formation et le test d’algorithmes.

Malgré les difficultés actuelles liées à l’utilisation de l’IA dans le traitement de la schizophrénie, la vitesse à laquelle cette technologie évolue permet de supposer que les problèmes actuels seront bientôt résolus et qu’elle sera davantage mise en œuvre pour le traitement des maladies psychiatriques. Ce qui est certain, c’est que l’interaction homme-machine apporte au domaine médical de nombreuses innovations qui mériteront d’être étudiées à l’avenir. Pour en savoir plus sur la manière dont l’IA peut aider les médecins dans le traitement de la schizophrénie, cliquez ICI.

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*Crédits de toutes les photos : Nature