你的人工智能“双胞胎”很快就会测试和治疗你的心理健康

当我们听到“双胞胎”这个词时，我们往往会想到两个相同的人，他们有共同的身体特征，也许还有某些行为或怪癖。

然而，在科技的世界里，这个词却有着不同的含义。它指的是既具有革命性又尚未相对未被充分探索的东西：数字孪生。

数字孪生是真实系统的虚拟复制品，是一种动态模型，由实时数据提供，模仿它所代表的行为。这就像拥有一面智能镜子，它不仅可以反映某物的状态，还可以从它的每一个动作中学习，以便预测下一个动作。

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多年来，数字孪生已在各个领域得到应用。它们帮助我们在飞机故障发生之前预测它们，优化整个工厂，并设计出从数千用户的驾驶数据中学习的汽车。

最近，这项技术正在农业中得到应用，导致在预测气候和自然变化对作物的影响等方面取得了重大进展。

在医学领域，数字孪生改变了游戏规则。例如，有一些基于心脏数字孪生以非凡的细节水平模拟每个患者心脏的功能。这将使医生能够预测特定心脏对心律失常或特定治疗的反应，而不会将实际患者置于危险之中。

这种虚拟建模和临床数据的结合为更具预测性、个性化和更安全的医疗打开了大门，其中治疗决策不仅基于医疗经验，还基于对患者数字孪生中将发生的事情的模拟。但是，如果我们将其应用于人脑会发生什么？

从工厂到大脑

认知和心理健康是人类福祉的支柱，但它们也很脆弱。年龄相关衰退，抑郁症、焦虑和神经退行性疾病仍然给医学带来了重大挑战。

这是哪里人工智能（人工智能）提供了一扇希望之窗。通过整合和分析大量数据，人工智能可以提供帮助及早发现疾病，更好地选择患者临床试验，甚至使用数字孪生模拟每个人的进步。

人工智能提供了一种领先于恶化、设计量身定制的干预措施并加速开发更安全、更有效的疗法的方法。

来自杜克大学、哥伦比亚大学、内布里贾大学和 CogniFit 的一组科学家最近开发了解决人们心理和认知健康的新框架通过数字认知孪生。

这些是虚拟表示，整合了来自我们大脑和行为活动、我们的日常习惯和情绪反应的数据。通过使用人工智能，这些动态模型可以在每次新的交互中学习和更新自己。

我们设想每个人都可以拥有自己的认知“数字孪生”，可用于预测他们的记忆力或注意力持续时间将如何发展，并建议个性化活动以在严重问题出现之前训练思维。

调整现有技术

这场革命的关键在于集成我们许多人已经拥有的设备——智能手表、活动追踪器和睡眠传感器——以提供有关我们身体的持续信息。

与心率、睡眠质量、活动水平和压力相关的数据可能已经将实时数据输入到“数字替身”中，该数字替身从这些信号中学习，并根据我们在任何给定时刻的身心状态调整建议或认知训练。

人工智能的角色类似于管弦乐队指挥，协调所有这些数据并将其集成到一个系统中，该系统不仅会做出反应，甚至会预测我们的需求。

个性化大脑训练

到目前为止，数字“大脑训练”大致局限于娱乐性游戏，好处有限。认知双胞胎完全是另一回事——远远超出了一组通用的练习，它们提供了一个动态的生态系统，可以根据每个人实时调整，由卫生专业人员监督，并有科学证据支持。

这是一个范式转变，从“一刀切”的方法到真正的个性化和预防性医学。

当然，也会有挑战。该领域的数字孪生需要以确保数据隐私的方式构建，并确保算法做出的决策是透明和合乎道德的。我们也不能忽视数码鸿沟这可能会将老年人或那些获得技术的机会较少的人排除在外。

尽管如此，我们不应忽视潜在的好处——最近的一个荟萃分析发现利用技术有助于预防和延缓认知能力下降，正常和病理。

数字孪生有望成为本世纪医学和认知科学领域的伟大革命之一。几十年前，口袋里有一台电脑的想法似乎是科幻小说。

几年后，有一个认知双胞胎陪伴我们并照顾我们似乎也同样自然。毕竟，还有谁能比我们自己的数字替身更能帮助我们了解、预测和照顾自己呢？

乔恩·安多尼·杜纳贝蒂亚， 内布里哈认知研究中心主任 （CINC） y 内布里哈大学认知健康国际教席 （ICCH） 主任，内布里哈大学

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