Publicación:

Word-Embeddings and Grammar Features to Detect Language Disorders in Alzheimer’s Disease Patients

Resumen en español

La enfermedad de Alzheimer es un desorden neurodegenerativo-progresivo que afecta la producción de lenguaje y las capacidades de pensamiento de los pacientes. La integridad del cerebro es destruida con el paso del tiempo por interrupciones en las interacciones entre neuronas y células, requeridas para su funcionamiento normal. La enfermedad incluye el deterioro de habilidades comunicativas por un habla deficiente, que usualmente contiene información inservible, baja densidad de ideas y habilidades gramaticales. Adicionalmente, los pacientes presentan dificultades para encontrar palabras apropiadas y así estructurar oraciones. Por lo anterior, hay investigaciones en curso que buscan detectar la enfermedad considerando el deterioro de la producción de lenguaje. Así mismo, se están usando técnicas de procesamiento de lenguaje natural para detectar patrones y reconocer las discapacidades del lenguaje de los pacientes. Por su parte, este artículo se enfoca en el uso de características basadas en embebimiento y frecuencia de palabras, además de hacer una nueva aproximación con características gramaticales para clasificar la enfermedad de Alzheimer. Para ello, se consideraron transcripciones de 98 pacientes con Alzheimer y 98 controles sanos del Pitt Corpus incluido en la base de datos Dementia-Bank. Un total de 1200 características de embebimientos de palabras, 1408 características de frecuencia de término inverso vs. frecuencia en documentos, y 8 características gramaticales fueron calculadas. Tres modelos fueron propuestos, basados en la extracción de dichos conjuntos de características por separado y un cuarto modelo fue basado en una estrategia de fusión temprana de los tres conjuntos de características. Los modelos fueron optimizados usando la estrategia de validación cruzada Leave-One-Out. Se alcanzaron tasas de aciertos de hasta 81.7 % usando la fusión temprana de todas las características. Además, se encontró que un pequeño conjunto de características gramaticales logró una tasa de acierto del 72.8 %. Así, los resultados indican que estas características son adecuadas para clasificar de manera efectiva entre pacientes de Alzheimer y controles sanos.