Komputer chory na schizofrenię

DISCERN to program, który powstał do przetwarzania i opowiadania krótkich historii. Najpierw do komputera wgrywa się prostą historię, a program próbuje ją zrozumieć i opowiedzieć własnymi słowami. Każda historia, z którą ma do czynienia maszyna, jest poddawana działaniu licznych modułów symulujących połączenia neuronów w mózgu. Na przykład w module pamięci semantycznej znajdują się mechanizmy przetwarzające zdania i historię. System uczy się znaczenia słów sprawdzając, w jakim zostały użyte kontekście. Z kolei w module pamięci roboczej identyfikuje różne części opowieści, stara się je zawrzeć w swoim opowiadaniu. DISCERN ma w założeniu działać jako procesor przetwarzający zarówno słowa jak i emocje.

Osoby ze schizofrenią często mylą zasłyszane historie. Mylą kto jest sprawcą, kto ofiarą, przetwarzają opowiadania w bardzo dziwaczne historie, które stają się ich własnymi przeżyciami, stawiają siebie w centrum najbardziej fantastycznych wydarzeń. W innym typie schizofrenii mylą poszczególne opowiadania łącząc je w jedno. Komunikacja z pacjentem, to co on mów, jest bardzo ważnym narzędziem dla lekarzy zajmujących się schizofrenią.

Dlatego też Uli Grasemann z University of Texas oraz Ralph Hoffman, psychiatra z Yale University, postanowili wykorzystać DISCERN do sprawdzenia teorii mówiącej, że schizofrenia jest spowodowana brakiem komunikacji pomiędzy różnymi obszarami w mózgu odpowiedzialnymi za pamięć roboczą. By sprawdzić tę teorię programowi DISCERN mocno ograniczono komunikację z modułem odpowiedzialnym za generowanie opowieści. Nic to jednak nie dało. Uczeni próbowali zatem "uszkodzić" DISCERNA na najróżniejsze sposoby tak, by sprawdzić siedem różnych hipotez dotyczących schizofrenii. Jednak podczas żadnej z prób DISCERN nie stworzył historii podobnej do tych, jaki tworzą cierpiący na schizofrenię.

Grasemann postanowił zatem poddać generator historii DISCERNA dłuższemu treningowi w nadziei, że w programie pojawi się nieznane dotychczas zachowanie, które zostanie wykorzystana podczas kolejnych eksperymentów. Ponadto trenował program tak, by przywiązywał on większą wagę do tego, czego się dowie.

Następnie DISCERN zapoznano z opowiadaniem o terroryście imieniem Tony, który podłożył bombę w ratuszu miejskim. DISCERN opowiedział historię w pierwszej osobie. Program opowiadał też w pierwszej osobie o przestępczym bossie Vito czy przekazywał jego tożsamość innym osobom. Jednak gdy Grasemann rozszerzył trening na dekoder pamięci systemu, program zaczął zachowywać się zupełnie inaczej. Zaczął gubić wątki opowieści, mieszać je ze sobą. Gresmann zmieniał ten sam parametr w różnych miejscach pamięci, uzyskując zarówno iluzje jak i nieuporządkowaną mowę typową dla schizofrenii.

Naukowcy szybko spostrzegli, że znaleźli coś ważnego. Hoffman sformułował hipotezę o przeuczeniu się. Według niej w okresie intensywnej nauki mózg może przywiązywać zbyt dużą uwagę do nowych rzeczy, co wywołuje iluzje i nieuporządkowaną mowę.

Hipoteza ta jest podobna do dobrze znanej teorii mówiącej o tym, iż zwiększone przekazywanie dopaminy ma wpływ na powstanie schizofrenii. W niektórych obszarach mózgu dopamina ogrywa ważną rolę w nadawaniu informacjom odpowiedniej wagi. Jeśli obszary te stają się nadaktywne, człowiek może mieć poczucie, że wszystko ma jakieś istotne znaczenie, które nie do końca rozumie. Teoria mówi, że tworzenie iluzji może wówczas być strategią pozwalającą na poradzenie sobie z tymi tajemniczymi informacjami.

- To nie jest tak, że pamiętasz różne rzeczy lepiej. Pamiętasz rzeczy, które nie są ze sobą związane. Tworzysz niewłaściwe związki pomiędzy nimi - wyjaśnia neurolog Alexander Arguello z Princeton University.

Mariusz Błoński

DISCERN jest pierwszym modelem komputerowym, za pomocą którego można było przyjrzeć się językowi i narracjom występującym w schizofrenii.

( IEEE Spectrum)