Шизофрения является социально значимым заболеванием, которое приводит к нетрудоспособности существенной части больных. Симптомы шизофрении затрагивают различные сферы психической деятельности, включая когнитивные дефекты, в связи с чем проводятся попытки не только их систематизировать (включая деление на позитивные и негативные), но и найти общий патогенетический источник.
Исходя из дофаминовой гипотезы, развитие шизофрении связано с патологиями дофаминовой системы, которая принимает активное участие в механизмах вознаграждения. Существует версия, что это оказывает влияние на процессы научения с подкреплением в связи с ответом на ошибки
предсказания: дофаминовые рецепторы реагируют асимметрично на позитивные и негативные ошибки
(ответ на присутствие неожиданной награды сильнее, чем на отсутствие ожидаемой), что ещё ярче
проявляется у больных [1]. Другая точка зрения обращает внимание на нарушения внимания, в том
числе его избирательности и объёма, рассматривая это, а также искажение механизмов придания
значимости, как корень патологии [2].
Эти версии, тем не менее, необязательно противоречат друг другу. Внимание связано с отделением значимой информации от шума, часто непредсказуемого и хаотичного. Соответственно, сила реакции на непредсказуемые стимулы может влиять на то, какое значение будет придаваться таким фоновым раздражителям, или, напротив, какие потенциально важные стимулы будут отодвигаться в категорию нерелевантных. Этот же принцип «фигуры и фона» можно распространить на выделение ключевых признаков предмета или группы, что будет влиять на категоризацию, нарушения которых также присущи больным.
Такие процессы возможно моделировать с использованием рекуррентных нейронных сетей, либо же трансформеров с использованием контекстных слоёв первых и механизмов внимания вторых.
С помощью манипулирования параметрами системы оценки возможно изменить то, какие ошибки – позитивные или негативные – оказывают большее влияние на процесс обучения сети, и после этого сравнить, какое влияние такие изменения оказывают на требующие использования таких механизмов
влияния задачи. Кроме того, такого рода испытания можно предварительно провести на людях, здоровых и больных шизофренией, чтобы была возможность сравнить моделируемые и реальные результаты.
В качестве эксперимента можно использовать двойственные изображения, опираясь на исследования Шафера и Мэрфи, в которых испытуемым демонстрировали контур одного из двух лиц с последующим вознаграждением либо наказанием соответственно, после чего показывали изображение
с двойственной фигурой (совмещающей черты обоих лиц), и просили распознать лицо на нём. Согласно высказанным ранее предположениям, нейросеть с большей чувствительностью к позитивным ошибкам скорее выберет стимул, ассоциирующийся с подкреплением, чем с наказанием, сравнивая с сетью с «нейтральными» параметрами, и подобная динамика должна прослеживаться у больных и здоровых
людей – схожие результаты уже проявлялись в задачах на вероятностный выбор [2]. Кроме того, можно дополнительно варьировать степень выраженности черт одного или другого изображения в двойственном, чтобы увидеть, сохранится ли та же самая закономерность.
Таким образом можно будет достигнуть более глубокого понимания не только патологии
шизофрении, но и механизмов функционирования когнитивных процессов в связи с ошибками
предсказания.