Análise de grafos aplicada a relatos de sonhos: ferramenta diagnóstica objetiva e diferencial para psicose esquizofrênica e bipolar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Apesar do esforço e de alguns avanços da comunidade científica na busca por biomarcadores para as principais síndromes psiquiátricas, até o momento os resultados não foram consistentes o suficiente para serem reproduzidos em larga escala. A maior parte das observações em psiquiatria está baseada na descrição verbal de estados internos e a quantificação acurada desses fenômenos ainda é necessária. Compreendendo a relação entre palavras no discurso como um sistema complexo, propomos sua representação por grafos de sequência de palavras, a fim de observar padrões característicos em grafos produzidos por sujeitos psicóticos portadores de Esquizofrenia, de Transtorno Bipolar do Humor do tipo I ou sujeitos não psicóticos, buscando também por relações entre atributos de grafos e sintomas medidos por escalas psicométricas PANSS e BPRS. No primeiro capítulo, utilizando 24 sujeitos (8 sujeitos por grupo), representando como nó cada lexema (sujeito, verbo, objeto) e arestas direcionadas indicando a sequência desses, foi possível fazer uma classificação entre esquizofrenia e bipolaridade com mais de 90% de sensibilidade e especificidade, maior acurácia do que ao utilizar escalas psicométricas (60% sensibilidade e especificidade), não sendo encontrada qualquer correlação entre atributos de grafo e sintomas. Essa primeira etapa apresentava limitações em relação ao tamanho amostral, automatização do método e controle da diferença de verbosidade entre os sujeitos, além de apenas considerar um único assunto para produção do relato (relatos de sonho). Para isso coletamos relatos de sonho e de vigília em 20 sujeitos de cada grupo. Desenvolvemos um software que representa relatos transcritos como grafos onde os nós são as palavras e as arestas são a sequência temporal entre estas (ligação entre palavras sucessivas). Foi possível ainda fixar o número total de palavras para fazer um grafo, controlando melhor a diferença de verbosidade. Após a representação dos relatos por grafos, calculamos 14 atributos, sendo estes características gerais (total de nós e arestas), características de recorrência (arestas paralelas e repetidas ou ciclos de um, dois e três nós), características de conectividade (total de nós em maiores componentes conectados ou fortemente conectados, e grau médio), e características globais de rede como densidade, distâncias (diâmetro e menor caminho médio) e coeficiente de agrupamento ou clustering. Encontramos, de maneira consistente entre relatos de diferentes tamanhos, que sujeitos portadores de esquizofrenia geraram grafos sobre sonho e vigília com menos conectividade (menos arestas entre nós e menores componentes conectados) que grupo bipolar e controle, sendo esses atributos correlacionados negativamente com sintomas negativistas e cognitivos medidos pelas escalas psicométricas. Apenas grafos sobre sonho diferenciaram bipolares de controles (os primeiros com menos nós e menores componentes conectados), sendo que controles geraram grafos sobre sonho mais conectados que sobre vigília, enquanto bipolares geraram grafos sobre sonho com mais recorrência, maior densidade e clustering, além de menores distâncias que grafos sobre vigília. O grupo esquizofrenia não mostrou qualquer diferença entre grafos sobre sonho ou vigília. Foi possível a classificação automática dos grupos usando os atributos de grafos, sendo essa calssificação melhor que escalas psicométricas para diferenciar grupo Esquizofrenia do grupo Bipolar (área abaixo da curva ROC (AUC): Grafos: 0.801, Escalas: 0.376). Quando utilizados adicionalmente às escalas houve ganho importante na qualidade classificatória, atingindo padrões ótimos para diagnóstico de Esquizofrenia (AUC = 1, 100% sensibilidade e especificidade). Juntos, os resultados mostram que a análise de grafos aplicada ao discurso pode ajudar no diagnóstico clínico como método promissor, simples e acurado, sendo essas características correlacionadas com sintomas negativos e cognitivos. O método pode ser especialmente útil para pesquisa de biomarcadores de transtornos psiquiátricos. Pode nos ajudar a compreender os substratos neurais de mecanismos tais como a empatia, utilizados em comportamentos complexos como relações interpessoais. Os dados apontam também para noção de que, quanto mais introspectivo o relato, maior a influência de processos mentais patológicos ao discurso. A noção freudiana de que os sonhos são o caminho real para o inconsciente tem portanto utilidade clínica