人工智能時代音樂療法的創(chuàng)新發(fā)展

■文/裴冠雄 李太豪 汪嚴(yán)磊

音樂療法是一門集音樂學(xué)、心理學(xué)和醫(yī)學(xué)為一體的綜合性交叉學(xué)科。在人工智能的賦能下，音樂治療技術(shù)在“診斷—治療—評估”的全過程有了創(chuàng)新性發(fā)展。

音樂療法（Music Therapy）誕生于1940年的美國，并逐步發(fā)展成為一門集音樂學(xué)、心理學(xué)和醫(yī)學(xué)為一體的綜合性交叉學(xué)科，是音樂在藝術(shù)欣賞和審美領(lǐng)域之外的重要應(yīng)用。用音樂調(diào)治身心是我國傳統(tǒng)的怡情養(yǎng)性之法，西方國家也將其作為一種臨床治療方法廣泛應(yīng)用于精神病治療、老年陪護(hù)、特殊教育、胎教早教、美容駐顏、睡眠減壓等領(lǐng)域。

音樂療法對個體的干預(yù)依托于音樂的4 種基本功能。一是生理共振作用。音樂可以通過大腦邊緣系統(tǒng)調(diào)節(jié)軀體運(yùn)動、自主神經(jīng)及大腦皮質(zhì)，同時作為一種聲波，可以與個體的生理頻率發(fā)生共振并加強(qiáng)神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)。二是心理共情作用。音樂能夠以一種非語言化的方式直接影響個體情緒，并創(chuàng)造意向世界與想象空間。三是社會共融作用。音樂能夠提高人際交往能力、語言溝通能力和自我克制能力，影響人與人之間的關(guān)系。四是審美共享作用。美的音樂可以喚起美的體驗，喚醒內(nèi)心積極的力量，使個體享受生命的歷程。基于音樂的四大功能，現(xiàn)有的傳統(tǒng)治療手段主要包括接受式音樂療法、再創(chuàng)造式音樂療法、即興演奏式音樂療法等。

盡管音樂療法的效果得到了普遍認(rèn)可和接受，但是其現(xiàn)有的技術(shù)手段仍然存在靶向不準(zhǔn)（缺乏病理針對性，忽視個體差異性）、費(fèi)時費(fèi)力（人工成本高、場地受限）、專業(yè)性低（療效評估指標(biāo)不成體系，也不夠客觀）和隱私泄露等方面的缺陷。自然語言處理、機(jī)器視覺、語音識別等領(lǐng)域的高速發(fā)展為音樂療法“診斷—治療—評估”的全過程創(chuàng)新提供了思路。

癥狀診斷：AI“心理醫(yī)生”多模態(tài)情感對話系統(tǒng)

音樂療法要做到精準(zhǔn)施策，首先必須進(jìn)行“望聞問切”。通過建構(gòu)AI 多模態(tài)情感對話系統(tǒng)，關(guān)聯(lián)語言、面部表情、肢體動作等多方面的信息，基于語音識別模型、意圖識別模型、多模態(tài)情感計算算法、閑聊模型、心理咨詢自動問答、語音合成技術(shù)等，在人機(jī)交互過程中建立起立體的個人畫像，包含用戶社會屬性、心理特征、行為特征、生活習(xí)慣、興趣愛好、患病成因等，抽象出一個標(biāo)簽化的患者模型。同時，基于預(yù)訓(xùn)練的語言表征模型（BERT）的邊界增強(qiáng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類算法，對以往心理療法的案例進(jìn)行處理，建立專病知識圖譜，從而使患者模型與專病對應(yīng)策略形成映射關(guān)系，自動生成個性化的音樂治療計劃，可廣泛應(yīng)用在心理疾病初診或遠(yuǎn)程診斷領(lǐng)域。同時，AI 多模態(tài)情感對話系統(tǒng)也可以輔助醫(yī)生開展更加全面的病情分析，確定患者心理問題誘因，以及是否存在癥候疊加，為音樂處方的開具提供依據(jù)。

精準(zhǔn)施策：靶向音樂治療系統(tǒng)

音樂處方對臨床治療起著關(guān)鍵性作用，其優(yōu)化主要包含兩個方面的內(nèi)容。一是對功能性音樂本身的系統(tǒng)整理和分類。首先，應(yīng)該建立中華音樂療法資源庫，特別是充分利用豐富的中國民歌和戲曲藝術(shù)資源，可以與通俗歌曲、古典音樂等形成有益的補(bǔ)充。其次，根據(jù)節(jié)拍、律動、流派、和聲、樂器、情緒等構(gòu)建分類器，面向不同的心理治療用途，如軀體放松功能、場景描述功能、情感情緒功能等，實現(xiàn)對癥下“樂”。二是對音樂療法的技術(shù)手段進(jìn)行改進(jìn)，如通過語音合成技術(shù)進(jìn)行指導(dǎo)語聲音塑形、通過自然語言處理方法進(jìn)行歌曲填詞技術(shù)的優(yōu)化、通過音樂合成技術(shù)對器樂即興演奏過程進(jìn)行優(yōu)化、基于計算機(jī)仿真系統(tǒng)輔助歌曲演唱中的呼吸訓(xùn)練、依托生成對抗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GAN）創(chuàng)作個性化歌曲等。

療效評估：主客觀聯(lián)合評估系統(tǒng)

當(dāng)前，對音樂療法的效果評估主要體現(xiàn)在醫(yī)生對患者的行為觀察和量表評估上，評估過程帶有較強(qiáng)的主觀性和經(jīng)驗性。評估應(yīng)該借鑒循證醫(yī)學(xué)的核心思想，也就是在醫(yī)生經(jīng)驗和患者主觀報告的基礎(chǔ)上，更加強(qiáng)調(diào)醫(yī)療決策中最佳外部證據(jù)的運(yùn)用。一方面，借助機(jī)器學(xué)習(xí)和自然語言處理的方法，（半）自動化完成海量文獻(xiàn)的薈萃分析（Meta 分析），找到療效評估最有效的證據(jù)。另一方面，運(yùn)用傳感器獲取個體的行為軌跡（如眼動、面部肌肉運(yùn)動、肢體行為等）、記錄人體的生理指標(biāo)（如腦電、心率、肌電、呼吸的變化等）并開展數(shù)據(jù)分析，可以得到科學(xué)的、客觀的、可量化的臨床癥狀改善評估結(jié)果，解決了事后報告、社會期許偏差、主觀性強(qiáng)等問題。

隨著中國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，產(chǎn)品迭代、業(yè)態(tài)升級、模式變革、科技創(chuàng)新等加速演化，廣大社會生產(chǎn)的參與者在享受發(fā)展紅利的同時，也面臨巨大的工作和生活壓力，出現(xiàn)心理疾病的風(fēng)險呈加速上升趨勢。人工智能時代的到來為降低音樂療法的成本而廣泛普及提供了可能。音樂療法不僅可以應(yīng)用于臨床患者，而且可以作為一種常規(guī)的預(yù)防保健手段，應(yīng)用于心理亞健康人群，有助于實施“健康中國行動”和實現(xiàn)2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)，以及貫徹我國衛(wèi)生健康領(lǐng)域“治病于未病”的思路。