1994 年冬天，一位二十歲出頭的名叫蒂姆的年輕人在倫敦一家精神病醫院住院。儘管蒂姆性格開朗活潑，但他患有躁鬱症，最近曾試圖自殺。住院期間，他與一位來訪的美國心理學本科生馬特成了好朋友。兩人很快因為對九十年代初嘻哈音樂的熱愛而結下了友誼，就在蒂姆即將出院前，他給朋友帶來了一個驚喜，畫了一幅他的肖像。馬特深受感動。但在帶著肖像回到美國後，他得知蒂姆跳橋自殺了。
馬修·諾克 現在在馬薩諸塞州劍橋市的哈佛大學研究自殘心理學。自從他和蒂姆在一起以來，已經過去了二十多年，但那幅肖像仍然掛在他的辦公室裡，不斷提醒著他需要開發一種方法來預測人們何時可能嘗試自殺。自殺有很多已知的風險因素——酗酒、抑鬱和男性是其中之一——但沒有一個可以作為即將到來的自殺念頭的確鑿跡象。諾克認為他正在接近解決這個問題。
自 2016 年 1 月以來，他一直在波士頓的馬薩諸塞州綜合醫院使用腕帶和手機應用程式來研究有自殺風險的自願患者的行為。今年，他還在附近的弗朗西斯科兒童醫院進行了一項類似的試驗。他說，到目前為止，儘管他的結果尚未發表，但該技術似乎能夠提前一天以合理的準確率預測參與者何時會報告有自殺念頭。
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諾克的試驗是利用蓬勃發展的情緒預測科學的一個嘗試：這種想法認為，透過持續記錄來自可穿戴感測器和行動電話的資料，不僅可以跟蹤甚至可能識別出一個人精神疾病的跡象，甚至可以預測他們的幸福感何時會下降。諾克與 羅莎琳德·皮卡德合作，她是馬薩諸塞州劍橋市馬薩諸塞理工學院的一位電氣工程師和計算機科學家。皮卡德領導的團隊已經用手機和腕帶跟蹤了新英格蘭地區數百名大學生，並報告說能夠提前一天預測這些學生悲傷發作的時間。
有跡象表明，跟蹤即將到來的情緒脆弱性是可能的，這激發了強烈的商業興趣。 Mindstrong Health是一家位於加利福尼亞州帕洛阿爾託的公司，已籌集了 2900 萬美元的風險投資，該公司透過跟蹤人們在手機上的點選、打字和滾動方式來發現神經認知功能的變化。該公司創始人、醫生兼計算機科學家保羅·達格姆表示，來自一個人觸控式螢幕互動的資料可以識別即將到來的抑鬱症發作，儘管這項工作尚未發表。其他公司也在研究使用這種“數字表型分析” 來識別精神疾病的症狀。其中包括 Verily，這是一家由谷歌母公司 Alphabet 擁有的生命科學公司。
在這個階段，情緒預測技術的可靠性尚不清楚。已發表的結果很少，而釋出結果的團隊表示，他們在預測情緒方面的準確率僅達到中等水平，而非非常出色。然而，皮卡德對這個概念的成立充滿信心。“我早年曾患有抑鬱症，我不想回到那裡，”她說。“我確信，透過用我的手機跟蹤我的行為，我可以大大降低我重返那個可怕境地的可能性。”
但包括皮卡德在內的研究人員對他們創造的成果可能帶來的負面影響有所保留。他們擔心科學家和臨床醫生沒有充分考慮如何告知使用者即將到來的情緒低落。關於這種警告是否會造成傷害也存在疑問。有些人想知道公司或保險公司是否會利用這項技術來跟蹤其員工或客戶未來的精神健康狀況。“這項技術被濫用的[可能性]讓我夜不能寐，”達格姆說。
預測抑鬱症
皮卡德間接地進入了情緒預測研究領域。十年前，她表明可以透過 跟蹤一個人皮膚上的電導率 來使用腕帶檢測癲癇發作，有時甚至可以在痙攣震動身體前幾分鐘就檢測到。2013 年，她與人在劍橋共同創立了 Empatica 公司，該公司銷售感測器，其中包括一款獲得美國食品和藥物管理局批准的智慧手錶，用於監測癲癇發作跡象並向護理人員發出警報。
皮卡德與當時在讀博士生、現就職於德克薩斯州休斯頓市萊斯大學的赤根佐野合作，看到了更廣泛的應用潛力。他們假設，將來自腕部感測器和行動電話的資料結合起來，有可能監測壓力、睡眠、活動和社互動動，從而預測總體精神健康和福祉。
佐野和皮卡德與哈佛醫學院的一個團隊合作設計了一項研究，該研究將每天跟蹤大學生的情況。自 2013 年以來，該團隊已經研究了 300 名學生——每學期 50 名，每次 30 天——方法是給他們佩戴類似手錶的裝置。這些儀器測量學生的運動，記錄他們暴露在光線下的量，監測他們的體溫，並記錄他們皮膚的電導率。佐野和皮卡德還開發了軟體，安裝在參與者的手機上，記錄有關他們的通話、簡訊、位置、網際網路使用情況、“螢幕開啟” 時間和社互動動的資料。該團隊還記錄了他們的大部分電子郵件活動。學生們每天填寫兩次關於他們的學業、課外活動和鍛鍊活動的調查。他們描述了自己的睡眠質量、情緒、健康狀況、壓力水平、社互動動以及他們飲用了多少含咖啡因和酒精的飲料。學生們還報告了他們的考試成績，並在為期 30 天的研究開始和結束時填寫了廣泛的調查問卷。
到 2017 年，該團隊報告稱，他們已經訓練了一種演算法，可以從這些調查中學習，並權衡數百種測量的指標的重要性。皮卡德的團隊表示，該系統可以提前一天準確預測學生們的幸福感、平靜度和健康狀況。在實驗中，個人必須接受 7 天的監測才能達到 約 80% 的預測準確率。皮卡德的分析表明，腕帶和行動電話無法預測情緒的輕微變化。但是，當幸福感發生較大變化時，預測會更可靠。一些訊號在直覺上是有道理的——例如，睡前四處走動可能表明焦慮——但細節並不總是被理解。例如，社互動動可能會改變壓力水平，這可以反映在皮膚電導率中，但尚不清楚一天中皮膚電導率出現許多峰值是好是壞，因為它在人們解決問題和感到壓力時都會增加。
卡內基梅隆大學計算機科學家路易斯-菲利普·莫倫西說，僅僅使用這些訊號來解釋一個人的情緒就是一項偉大的成就，他認為人工智慧技術可以幫助進行精神健康評估。但他對其預測情緒的能力持謹慎態度。“由於明天的情緒通常與今天的情緒相似，我們需要更多的研究來清楚地將這兩種現象區分開來。目前的預測技術很可能主要是在預測從一天到另一天的溢位情緒，”他說。
皮卡德認為情況會得到改善：“我們是說這確實是可能的先驅，並且正在展示資料來支援這一說法。隨著更多資料的積累，可靠性將不斷提高。”她已將其演算法開源，以便其他擁有該技術的人可以嘗試重現她的工作。
“皮卡德正在做一些事情，而且她演算法、模型和資料集的透明記錄讓我對此更加有信心。當人們對自己的結果不確定時，他們不會如此輕易地讓別人重現他們的工作，”南加州大學創意技術研究所的心理學家喬納森·格拉奇說。
諾克關於自殺念頭的試驗源於與皮卡德的合作。到目前為止，他已經監測了 192 人，主要是透過腕帶，並透過手機應用程式或訪談詢問他們的感受。目前，他訓練裝置不是基於個人的資料，而是基於所有參與者的資料，他說他已經確定了一些可測量的指標，可以以 75% 的準確率預測後來的自殺念頭。他說，一些最重要的因素是晚上大量的活動，可能表示夜間躁動或焦慮不安，同時伴有皮膚電導率的飆升和心率升高。但他拒絕透露更多細節，因為他的論文正在一家期刊上接受審稿。
走向市場
商業公司不太願意像學者那樣討論他們的研究結果。但在三月份，Mindstrong 報告稱 發現了數字生物標誌物——手機上的滑動和點選模式——與神經心理學表現測試的分數相關。該公司在其網站上表示，它已經 完成了五項臨床試驗，但結果尚未公開，並且在二月份，它宣佈與總部位於東京的武田製藥公司建立合作伙伴關係，以探索針對精神分裂症和難治性抑鬱症等疾病的數字生物標誌物的開發。它面臨著競爭：Verily 表示，其數字表型分析專案包括一個旨在使用智慧手機和手錶檢測創傷後應激障礙的專案。
Mindstrong 表示，它正在超越使用智慧手機測量大腦功能，轉而預測大腦功能。“當我們獲取六七天內眾多生物標誌物的軌跡時，我們可以提前一週預測抑鬱症的發作，”達格姆說——儘管他拒絕透露他的公司正在使用哪些訊號，因為該公司正在向期刊提交有關其工作的論文。
Mindstrong 基於手機的應用程式（該公司不使用腕帶）的計劃是將觸控式螢幕互動測量嵌入到數字精神保健系統中。它一直在與加利福尼亞州分享研究結果，加利福尼亞州看到了足夠的臨床潛力，因此從州管理的 6000 萬美元精神健康創新基金中向該公司撥款 1000 萬美元。“我們收集的所有這些資料最終是否具有臨床效用？我們尚不清楚，”精神病學家湯姆·因塞爾說，他 與人共同創立了 Mindstrong ，此前曾在 Verily 創立了精神健康部門，此前他曾擔任美國國家精神衛生研究所所長 13 年。
皮卡德質疑因塞爾在 Mindstrong 的方法。“我相信他創立了一家公司，其理念尚未被證明像其他理念那樣有效，”她說。她和諾克都還沒有為其情緒預測技術制定商業計劃。（然而，除了 Empatica，皮卡德還與人共同創立了 Affectiva 公司，這是一家位於波士頓的公司，銷售分析面部和聲音表情的技術。）
因塞爾表示，這項技術需要在真實世界的環境中，在患者和醫療服務提供者身上進行測試。“我們不會在走路之前就跑。加利福尼亞州正在出錢讓我們學習如何走路，”他說。他補充說，他不認為皮卡德是競爭對手。“這是一個沒有人解決的難題。我最好的猜測是，我們需要我們所有人使用多種方法來證明這項技術的臨床價值——坦率地說，我希望至少有其他十個像羅茲實驗室這樣優秀的團隊致力於數字表型分析，”他說。
改變行為
皮卡德確信，情緒預測——即使它需要來自同意使用者的個性化訓練——也將成為一門完善的藝術。她說，真正的問題是，它是否可以用來幫助改變預測到的糟糕情緒。
諾克和哈佛大學的心理學家埃文·克萊曼也在與 150 名患者合作，透過使用認知重構練習來鼓勵他們重新評估他們消極看待的事物。當患者的腕部監視器檢測到預測即將到來的自殺念頭的訊號時，這些練習會在患者的手機上啟用。除此之外，諾克還不清楚如何處理這些資料。“如果我們預測某人有很高的自殺念頭風險，或者他們表示自己有 100% 的可能性自殺，我們該怎麼辦？我們是派救護車嗎？聯絡他們的醫生？還是什麼都不做？”他想知道。“這方面的倫理非常具有挑戰性。”諾克說他知道他的試驗參與者想要這項技術。“患者一直說他們會覺得警報或指導系統非常有用，”他說。
莫倫西認為，現在計算機自行提供心理健康建議還為時過早。他的研究包括教計算機研究面部表情和語言，以便它們能夠弄清一個人的想法，他現在正在與精神科醫生合作，將這項技術安裝在醫院的精神健康病房中。目標是讓機器在人們與醫生互動期間研究他們，以辨別是否存在精神障礙。醫生仍然進行診斷；計算機分析提供了一個單獨的評估，醫生可以將其與自己的評估進行比較。“計算機提供心理健康建議所帶來的風險是巨大的。我們需要更多的研究來了解這種技術的長期影響，”莫倫西說。
皮卡德說，另一個問題是，改善情緒的行動因人而異。在她的一個實驗中，皮卡德發現，在睡覺前與朋友交談的一組學生第二天的心情會更加愉快，而另一組學生則經歷了相反的效果。
北卡羅來納大學教堂山分校的心理學家芭芭拉·弗雷德里克森擔心，預測情緒的行為可能會影響人們的感受。“人們很可能會非常關注負面情緒預測，對於某些人來說，這可能會引發一場真正具有破壞性的情緒消極螺旋，”她說。
馬薩諸塞州貝爾蒙特市麥克萊恩精神病學技術研究所科學主任、精神疾病研究員賈斯汀·貝克說：“我認為，就像確定如何以一種不會被忽視或使他們病情惡化的方式向他們提供建議一樣，對我們來說，確定一個人需要什麼建議也將非常困難。”
皮卡德對數字情緒預測有著宏偉的願景。她認為它可以改善公眾的健康，特別是它可能使公司受益。“為什麼這麼多為員工提供各種福利的優秀公司仍然會因抑鬱症而失去這麼多員工？我們能否在轉變發生之前就抓住它？”她說。但她也擔心這項技術可能會被濫用。皮卡德認為，可能需要新的法規來防止公司將廣告定向投放給那些可以看到壞情緒或好情緒即將來臨的人，或者防止保險公司根據客戶的精神健康跡象來設定價格。
“少數濫用這項技術的壞人可能會破壞患有嚴重精神健康問題的患者的利益，”因塞爾說。他說，Mindstrong 正在與加利福尼亞州斯坦福大學的一個生物倫理學小組合作，並計劃很快發表一篇關於這些問題的論文。
皮卡德認為研究工作是值得的。“臨床抑鬱症通常是千刀萬剮的情感死亡，”她說。“如果我們能夠幫助識別出隨著時間的推移壓垮我們並將我們推入永久悲傷狀態的許多小事，我們就可以做出重大改變。”
本文經許可轉載，並於 2018 年 10 月 30 日首次發表。