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計算論的精神医学の論文データベース(CPSYMAP)のコンセプト

CPSYMAP
June 14, 2021

 計算論的精神医学の論文データベース(CPSYMAP)のコンセプト

計算論的精神医学分野をより発展させるため、計算論的精神医学の論文を 神経科学、精神医学、数理モデルの観点で整理し 可視化できるデータベースを構築しました。https://ncnp-cpsy-rmap.web.app/
この資料はそのデータベースの概要とコンセプト、目指している未来についてお伝えします。

21.06.14 メジャーアップデートに合わせてスライドを更新しました!(スライドno.9~14)

主なアップデート内容
・半自動的に計算論的精神医学の論文を収集するクローリング機能の実装
・神経科学、精神医学、数理モデルのキーワードを元に自動的にタグ付け
・特定のタグをマップに表示しない除外タグ選択機能の追加
・機械的な半自動タグ付けと人手で登録された論文を分けて表示
・論文が人手で登録されると自動で呟くTwitter連携

CPSYMAP

June 14, 2021
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Transcript

  1. 3 しかし、神経科学・精神医学・数理モデルの観点間での 接続が不⼗分で研究の伸展が妨げられている場合がある 1. 神経科学 どんな認知機能や⾏動・回路などの分析 単位を対象にしているのか 1. 精神医学 どんな精神障害や症候学的徴候・精神病

    理学的問題が扱われているのか、何が扱 えていないのか 1. 数理モデル どんな⽅法論やデータ・理論・モデルを ⽤いているのか さらなる領域の発展のためには、個々の研究を以下の観点から整理し、俯 瞰できるようにする必要がある version 2020.06.01
  2. 10 論⽂を収集するクローリング機能 version 2020.06.01 Pubmedから以下のクエリでクローリングして論⽂を収集 1. 疾患カテゴリ名(対応するMeSH Term*)とモデルの名前の組み合わせ 例)Neurodevelopmental Disorders

    [MeSH Terms] x "Reinforcement learning” →⾃動的に以下の2つのタグも付与される 2. ”Computational psychiatry”に合致する論⽂ タグの付け⽅は後述 * MeSH Term: Medical Subjest Headings の略で、 Pubmedで⽤いられている医学⽤語 の⾒出し
  3. 11 キーワードを元に⾃動的にタグ付け version 2020.06.01 • キーワード集を作成し類似するキーワードが含まれる論⽂にタグを付与 例) Abstract …this functional

    impairment of the inferior frontal gyrus in those at genetic risk of bipolar disorder reflects the dysfunction of broader network dynamics underlying the coordination of emotion perception and cognitive control. Breakspear, Michael, et al. "Network dysfunction of emotional and cognitive processes in those at genetic risk of bipolar disorder." Brain 138.11 (2015): 3427-3439. 対応するキーワード:Gene, genetic
  4. RDoC Matrix version 2020.06.01 19 列:分析単位 (Unit of analysis) •

    分析単位の変数をミクロからマ クロまで列挙 • Genes, Molecules, Cells, Neural circuits, Physiology, Behaviors, Self-reports, Paradigms から構成される
  5. カテゴリー的⽅略 vs 次元的⽅略 RDoCへの期待と懸念 カテゴリー的⽅略 次元的⽅略(RDoC) • DSM等が蓄積してきた診断 信頼性(inter-rater reliability)

    利点 • 蓄積されてきた神経科学の知⾒ を活⽤できる • ⽣物学的妥当性がない • 予測妥当性がない ⽋点 • 精神疾患の症状を⼗分にとらえ きれていない(精神症候学) • 臨床に実⽤的な診断分類基準に は結びつかない version 2020.06.01 20
  6. • 従来の疾患カテゴリー分類にとらわれない、⾏動神経科学の知⾒に基づいて 精神医学研究を体系化する枠組みとしてRDoCが提唱されている (⽶国国⽴精神保健研究所:NIMHが提案) • しかし多くの論⽂において、扱っている内容とRDoCとの対応は明⽰されて はいない。 21 version 2020.06.01

    既存のCPSY研究がどんな認知機能や⾏動・回路などの分析単位を対象にしてい るのかをRDoCを通じて対応させていくことが必要 1.神経科学との接続 まとめ データベースでは という項⽬でカバーしている
  7. 23 version 2020.06.01 RDoCでとらえきれていない精神疾患の症状の例 訴え 症状 想定される精神疾患 RDoC 思考の流れ、 まとまりの障害

    思考の進みが遅く停滞 思考の流れが突然遮断 思考制⽌ 思考途絶 うつ病 統合失調症 該当するコンス トラクト無し? 思考体験の障害 不合理な内容の考想、語句 などを意志に反して考えず にいられない 強迫思考、 強迫観念 強迫性障害 該当するコンス トラクト無し? 妄想 妄想気分、世界没落体験 妄想知覚、妄想着想、妄想 追想、被害・迫害妄想 微⼩妄想、誇⼤妄想 妄想 統合失調症、 躁うつ病、その他 該当するコンス トラクト無し?
  8. • RDoCは、従来の精神障害の疾病分類学、精神症候学をカバーできてはいな い。 • どの症状が重要か、何を研究対象とすべきかを⾒通すのが難しい。 24 version 2020.06.01 2.疾病分類学、精神症候学との接続 まとめ

    CPSY研究において、どんな精神障害や症候学的徴候・精神病理学的問題が扱 われているのか、何が扱えていないのかを⾒渡すことが必要 データベースでは という項⽬でカバーしている DSM: 疾患カテゴリーとの対応をタグ付け Symptomatology: 症状(不安、抑うつ、幻覚・妄想、など…)をタグ付け
  9. 「データ駆動アプローチ」 識別関数 識別モデル ⼊⼒:脳・⽣体情報 出⼒:クラス(ラベル/確率) ⼿法:サポートベクターマシン、回帰など 例:疾患 or 健康?/再発予測 f

    • 精神疾患に関する⼤規模データに対して、機械学習の⼿法を適⽤し、データ のクラスタリングや識別モデルの開発を試みる。 version 2020.06.01 26 Demirci, Oguz, et al. "A review of challenges in the use of fMRI for disease classification/characterization and a projection pursuit application from a multi-site fMRI schizophrenia study." Brain imaging and behavior 2.3 (2008): 207-226.
  10. 31 version 2020.06.01 3.数理モデルとの接続 まとめ • CPSY研究では、様々な数理的理論・技術が⽤いられる。 • “culture”が異なる複数のアプローチがあるが⼀般には分かりにくい。 どんな⽅法論やデータ・理論・モデルを⽤いているのかを⾒渡すことが必要

    データベースでは の3つで整理している。 Data type: Human data, Simulation などデータの種類 Experimental design: Generative model, Model fitting などの研究デザイ ン Models: Reinforcement learning, Neural network などモデルの種類
  11. 33 • 川瀬 佑司(システム開発エンジニア) • fuku 株式会社 ⼭⽥涼太(論⽂収集・タグづけ⾃動化) • Chris

    Salzberg (システム開発助⾔) • 本プロジェクト構想の発端は、全脳アーキテクチャ(WBAI)勉強会における⼭ 川宏⽒との議論に刺激を受けたものです。 • また、本プロジェクトの⼀部は、JST CREST #JPMJCR16E2、JSPS科研費# JP18KT0021、#JP19H04998の⽀援を受けたものです。 version 2020.06.01 謝辞 運営団体:計算論的精神医学コロキウム 「計算論的精神医学」領域研究者のネットワーク構築・情報交換・ ディスッションのための有志の研究会