Secondo uno studio italiano pubblicato su "Nature" le parole che usiamo ogni giorno analizzate dall'IA possono rivelare segnali precoci della malattia. Ne abbiamo parlato con la neuropsicologa Petronilla Battista, corresponding author della ricerca
La diagnosi precoce delle malattie neurodegenerative è una delle grandi sfide della medicina contemporanea, soprattutto in una società che invecchia sempre più rapidamente e in cui l’intelligenza artificiale può aprire nuove prospettive di diagnosi e di cura.
Un esempio concreto arriva dallo studio di recente pubblicato sulla prestigiosa rivista npj Parkinson’s Disease (Nature Publishing Group), frutto della collaborazione tra IRCCS Maugeri Bari e l’Istituto Universitario di Studi Superiori IUSS di Pavia, che dimostra come l’analisi automatica del parlato può diventare uno strumento affidabile non solo per aiutare a identificare precocemente i diversi fenotipi della malattia di Parkinson, ma anche per valutare l’efficacia delle terapie farmacologiche in atto.
Al centro di questa ricerca innovativa c’è l’uso dell’IA applicata al linguaggio naturale per costruire biomarcatori digitali non invasivi, accessibili e potenzialmente utilizzabili anche a distanza. Ne abbiamo parlato con la dottoressa Petronilla Battista, neuropsicologa e logopedista, responsabile del Laboratorio di Neuropsicologia all’IRCCS Maugeri Bari e corresponding author dello studio, che ci ha spiegato come il linguaggio possa diventare una preziosa finestra sulle funzioni cognitive del cervello e uno strumento chiave per migliorare diagnosi, monitoraggio e qualità della vita dei pazienti.
La dottoressa Petronilla Battista, neuropsicologa e logopedista Responsabile del Laboratorio di Neuropsicologia all’IRCCS Maugeri Bari e corresponding author dello studio.
Partiamo dal principio: l’intelligenza artificiale può rendere più facile una diagnosi precoce? In che modo?
Sì, l’intelligenza artificiale può facilitare una diagnosi precoce analizzando grandi quantità di dati, come il linguaggio spontaneo delle persone, per identificare segnali sottili e non visibili facilmente. Questo permette di individuare malattie neurodegenerative come il Parkinson o l’Alzheimer prima che si manifestino i sintomi evidenti, rendendo le diagnosi più rapide, meno invasive e applicabili su larga scala.
Lo studio appena pubblicato su “npj Parkinson’s Disease” è il primo al mondo a utilizzare l’analisi del linguaggio in lingua italiana con l’IA. Com’è nato questo vostro progetto di studio e cosa vi ha spinti a esplorare il legame tra linguaggio e malattia di Parkinson?
Ho dedicato più di dieci anni allo studio delle malattie neurodegenerative, iniziando subito dopo il mio dottorato di ricerca. Durante un soggiorno a San Francisco, presso il Global Brain Health Institute, ho collaborato con la professoressa Maria Luisa Gorno-Tempini, uno dei principali esperti mondiali nello studio delle afasie primarie progressive. Quell’esperienza ha suscitato il mio interesse nel capire come il linguaggio possa essere coinvolto anche in altre patologie, come il Parkinson. Lo studio funziona attraverso modelli di IA e linguistica computazionale che permettono di analizzare il parlato spontaneo delle persone, identificando caratteristiche linguistiche associate alla malattia.
Che tipo di attività linguistiche avete proposto ai pazienti?
Abbiamo analizzato il linguaggio spontaneo, a partire dalla descrizione di immagini complesse, perché queste descrizioni si avvicinano molto a quello che è il linguaggio spontaneo che quotidianamente usiamo e pertanto rivelano i cambiamenti linguisticamente precoci legati alla malattia.
Uno dei risultati più interessanti riguarda la riduzione dei verbi d’azione nel parlato. Che cosa ci raccontano questi segnali linguistici sul cervello e sulla malattia?
Per molto tempo, i disturbi del linguaggio nel Parkinson sono stati trascurati rispetto a quelli motori o cognitivi. Eppure, alcuni aspetti linguistici elaborati in aree cerebrali come il lobo frontale, spesso coinvolte nei primi stadi della malattia, sembrano essere particolarmente sensibili al deterioramento precoce. Per esempio, una ridotta produzione di verbi di azione ossia verbi che descrivono un movimento fisico, corporeo. Questi verbi richiedono l’integrità delle reti cerebrali motorie, localizzate a livello frontale, che sono spesso le stesse interessate dalla malattia di Parkinson.
Foto: Artyom Kabajev Unsplash
Quali sono, secondo lei, i vantaggi concreti di usare biomarcatori digitali del linguaggio nella diagnosi precoce del Parkinson?
Il linguaggio è un biomarcatore digitale, non invasivo, economico e facilmente replicabile che permette di supportare la diagnosi clinica, facilmente ripetibile e utile per individuare le patologie prima che si manifestino i sintomi più gravi e potenzialmente di monitorarle nel tempo.
Lo studio ha ottenuto un’accuratezza fino all’85% nella classificazione dei sottogruppi cognitivi. Cosa significa questo in termini clinici e di potenziale utilizzo futuro?
Sottolinea che il metodo può distinguere con alta precisione i diversi fenotipi di malattia ossia con e senza declino cognitivo associato, aprendo la strada a diagnosi più precise e personalizzate in ambito clinico.
Il progetto ha coinvolto partner internazionali ed è frutto di un approccio multidisciplinare. Come immagina l’ambulatorio “digitale” del futuro?
Un’unità integrata di ricercatori e clinici che combinino analisi linguistica e biomarcatori digitali, facilmente accessibile, per diagnosi precoci, monitoraggio continuo e con la possibilità di aprire la strada a interventi sempre più personalizzati al singolo individuo.
State già lavorando a nuovi sviluppi? Quali saranno i prossimi passi, sia nella ricerca sia nell’applicazione clinica?
Stiamo lavorando per estendere lo studio su campioni più ampi, e replicare il modello anche per l’Alzheimer. L’idea è di creare biomarcatori linguistici spiegabili , validati anche su varie lingue, e applicabili a livello internazionale. Se riusciamo a fare col linguaggio ciò che oggi facciamo con la PET amiloide o con i biomarcatori plasmatici, potremo ridurre drasticamente i costi e l’invasività delle diagnosi neurodegenerative. E aiutare più persone, prima e meglio alla luce dei nuovi farmaci in arrivo.
Cosa possiamo ragionevolmente aspettarci in futuro nella lotta al Parkinson?
Diagnosi più precoci, meno invasive e meno dispendiose in termini di risorse disponibili, grazie a strumenti digitali e intelligenti, che permetteranno anche interventi più tempestivi, con conseguente miglioramento della qualità di vita.
Vincenzo Petraglia
