KI-gestützte Diagnostik verbessert Erkennung psychischer Erkrankungen

Psychische Erkrankungen mit ähnlichen Symptomen stellen Ärztinnen und Ärzte sowie Angehörige der Medizintechnikindustrie vor große Herausforderungen. Ein Forschungsteam aus China, Düsseldorf und Jülich hat nun einen Ansatz entwickelt, der eine genauere Abgrenzung verschiedener Krankheitsbilder erlaubt. Grundlage dafür sind kombinierte neurobiologische Daten und Künstliche Intelligenz (KI).

Schizophrenie, bipolare Störungen mit psychotischen Symptomen und schizoaffektive Störungen zeigen häufig ähnliche Erscheinungen wie Halluzinationen, Wahnvorstellungen oder Realitätsverlust. Für eine zielgerichtete Behandlung ist jedoch eine präzise Diagnose entscheidend.

Die chinesisch-deutsche Kooperation untersuchte, welche objektiven Merkmale im Gehirn zuverlässig zur Diagnose beitragen. Beteiligt waren Forschende der University of Electronic Science and Technology of China, der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und des Forschungszentrums Jülich.

Das Team nutzte EEG-Daten, molekulare Informationen zu Botenstoffen sowie genetische Aktivitätsmuster. KI-Systeme identifizierten daraus relevante Muster in:

• individuellen Gehirnnetzwerken einzelner Patientinnen und Patienten
• gemeinsamen Gehirnnetzwerken größerer Gruppen

Beide Ansätze lieferten wichtige Diagnosehinweise. Individuelle Netzwerke zeigten, wie stark Denkstörungen oder Stimmungsschwankungen ausgeprägt sind. Die gemeinsamen Netzwerke ermöglichten eine Zuordnung der Krankheitsbilder mit rund 80 Prozent Genauigkeit, deutlich objektiver als klassische Diagnosemethoden wie Gespräche oder Beobachtungen.

Prof. Eickhoff betont: „Wir identifizierten objektive, messbare Gehirnmerkmale, mit denen psychische Erkrankungen besser voneinander abgegrenzt werden können. Dies kann ein wichtiger Schritt sein, um Diagnosen präziser und schneller stellen zu können und Betroffene zielgerichtet zu behandeln.“

Die Analysen belegten Unterschiede in Serotonin- und Dopaminsystemen zwischen den Erkrankungen. Beide Systeme sind für die Wirkung vieler Psychopharmaka entscheidend. Eine weitere wichtige Rolle spielen Astrozyten sowie Gene, die für Synapsenbildung und Signalübertragung zuständig sind. In betroffenen Hirnregionen zeigten sich stark aktive Gene, die für Stabilität und Neubildung von Synapsen relevant sind.

MEDICA.de; Quelle: Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf