key: cord-0022047-n7bdyc7i authors: Meyer-Lindenberg, Andreas title: Digitales Leben in der vernetzten Welt: Chancen und Risiken für die Psychiatrie date: 2021-10-14 journal: Nervenarzt DOI: 10.1007/s00115-021-01203-z sha: 1a707e6eb8e6023f1608d5dfcc28f7d22b2396ad doc_id: 22047 cord_uid: n7bdyc7i This overview addresses some opportunities and risks of digital transformation in their significance for the diagnostics and therapy of mental illnesses under the aspect of the convergence of new digital technologies. Possibilities of smartphone-based technologies for the recording of the lifeworld context are explained and the application of this approach to the investigation of resilience mechanisms for improving mental well-being is presented on the basis of two current research results. Subsequently, the increasing networking of the environmental context itself is taken into account against the background of the so-called internet of things (IoT). These converging technologies, combined with new developments in artificial intelligence, enable a new generation of ecological momentary interventions (EMI) based on innovative sensors, local assessment of the lifeworld context and their evaluation using artificial intelligence. In dieser Übersicht werden Chancen und Risiken der digitalen Transformation in ihrer Bedeutung für die Diagnostik und Therapie psychischer Erkrankungen unter dem Aspekt der Konvergenz neuer digitaler Technologien thematisiert. Die Möglichkeiten Smartphone-basierter Technologien für die Erfassung des lebensweltlichen Kontextes werden erläutert und anhand zweier aktueller Forschungsergebnisse die Anwendung dieses Ansatzes auf die Untersuchung von Resilienzmechanismen zur Verbesserung der psychischen Befindlichkeit dargestellt. Im Anschluss wird die zunehmende Vernetzung des Umweltkontextes selber vor dem Hintergrund des sog. "internet of things" (IoT) in den Blick genommen. Diese konvergierenden Technologien ermöglichen in Kombination mit neuen Entwicklungen in der künstlichen Intelligenz eine neue Generation von Interventionen in der Lebenswelt ("ecological momentary interventions", EMI), die sich auf innovative Sensoren, lokale Berechnungen des lebensweltlichen Kontextes und deren Bewertung mithilfe der künstlichen Intelligenz stützen. DieCOVID-19-Pandemiehat, so könnenwir jetzt schon sagen, wesentliche Transformationsprozesse der Lebens-und Arbeitswelt in einem nicht erwartbaren Ausmaß beschleunigt. Das bezieht sich auch auf die Arbeitswelt von Psychiatern, Psychotherapeuten und ihrer Patienten und Klienten. Die rasche und flexible Anwendung von telemedizinischen und E-Health-Ansätzen wie Videosprechstunden hat insbesondere in den ersten Phasen der Pandemie zur Aufrechterhaltung der Versorgung gerade schwer psychisch Kranker beigetragen und ein niederschwelliges Angebot für mit den Belastungen der Lockdownsituation und sozialer Isolierung überforderten Menschen etabliert. Arbeiten von zu Hause, Konferenzen via Zoom und analoge Plattformen haben die Grenzen zwischen Arbeitswelt und Privatsphäre ver-mutlich dauerhaft verschoben. Vor dem Hintergrund dieser Veränderungen hat der Aspekt der digitalen Teilhabe neue Relevanz bekommen: Wer keine stabile Internetverbindung und kein Smartphone hatte oder hat, der war und ist von wesentlichen telemedizinischen Angeboten ausgeschlossen. Umgekehrt konnten viele Menschen erleben, wie wichtig Technologie zur Aufrechterhaltung sozialer Interaktionen nicht nur im medizinischen und beruflichen, sondern gerade auch im privaten Kontext sein kann. Zu Hause bleiben zu müssen, nicht reisen zu können und soziale Interaktionen nicht in der gewohnten Weise leben zu können, hat für viele von uns in neuer Weise die Wichtigkeit der (sozialen) Umwelt und ihrer engen Verbindung zum Wohlbefinden und zur psychischen Gesundheit gezeigt. Auch als Therapeuten waren die Einblicke, die uns unsere Klienten in Videosprechstunden manch- Die Erfassung individueller Risiko-und Resilienzprofile ist eines der Kernstrategien zur besseren Personalisierung von Therapie und Prävention bei psychischen Erkrankungen. Diese aktive Forschungsrichtung, die lange vornehmlich im engeren Sinne biologische Faktoren wie beispielsweise Genetik in den Blick genommen hat, hat in den letzten Jahren zunehmend ihren Fokus auch auf die Umwelt gelegt [19] . In einer Kombination von Smartphone-basierter Erfassung der Befindlichkeit (dem sog. "ecological momentary assessment" [EMA]) mit den durch die Sensoren ermöglichten Quantifizierungen des Kontextes liegt ein Interessenschwerpunkt unserer Arbeitsgruppe, hierbei besonders in der Erfassung von Resilienzfaktoren in der Stadtumwelt [8] -dies vor dem Hintergrund der Tatsache, dass die urbane Lebenswelt als solche nach den vorliegenden epidemiologischen Daten eher als eine Belastung für die psychische Gesundheit aufgefasst werden muss, weil häufige, aber schwerwiegende Erkrankungen, wie Depressionen und Angststörungen, bei in der Stadt Lebenden deutlich erhöht gefunden werden (in der Größenordnung um 30-50 %; [15] ), schwere Erkrankungen wie die Schizophrenie bei in der Stadt Geborenen und Aufgewachsenen sogar mehr als verdoppelt sind [11] . Da die Mehrzahl der Menschen auf der Welt schon in der Stadt wohnen und sich diese Anzahl bis zum Jahre 2050 vermutlich auf mehr als zwei Drittel der Menschheit erhöhen wird, ist daher die Erfassung von Resilienzfaktoren in der Stadt dringlich. Dieses Forschungsziel verfolgen wir in der epidemiologischen longitudinalen PEZ-Studie, die in der das Zentralinstitut für Seelische Gesundheit in Mannheim umgebenden Region in einem Streifen von der Pfalz über Ludwigshafen, Mannheim und Heidelberg bis in den Odenwald hinein eine Vielfalt urbaner und ländlicher Räume in den Blick nimmt [20] . Das erste aktuelle Forschungsbeispiel aus dieser Forschungslinie bezieht sich auf die körperliche Aktivität. Hier verursachen Spezifika der Stadtlebenswelt, die "Begehbarkeit" der Stadtteilumgebung, die Verfügbarkeit, oder eben nicht, von Nahverkehrsmöglichkeiten, Radwegen etc. große Unterschiede. In der psychiatrischen Forschung ist schon länger bekannt, dass leistungsorientiertes Training, wie man es beispielsweise in einem Fitnessstudio vornimmt, positive Effekte auf die psychische Gesundheit und auf hirnbezogene Parameter, wie die Größe des Hippokampus, hat [10] . Weniger in den Blick genommen, wenn auch vermutlich im Alltagsleben der meisten mindestens ebenso wichtig oder wichtiger, ist jedoch die nichtsportliche Aktivität ("non-exercise activity"), also diejenige körperliche Betätigung, die man beim Verfolgen der üblichen Tagesbetätigungen unternimmt. Gerade diese lässt sich mithilfe des Smartphones besonders gut messen, da in diesen Geräten sowohl eine Lokalisation, via GPS, als auch eine Bewegungsmessung über in das Gerät integrierte Bewegungssensoren möglich ist. Diese Option nutzten wir in einer kürzlich erschienen Studie [17] . Wie erwartet, konnten wir dort zeigen, dass die körperliche Aktivität einen spezifischen, positiven Effekt auf das Wohlbefinden unserer Versuchsteilnehmer hatte. Während solche Phänomene der Introspektion nicht wirklich zugänglich sind, ermöglichte die Erfassung von Aktivität zusammen mit Fragen Als zweites Beispiel soll die Erfassung sozialer Interaktionen dienen. Hier ist gerade durch die Pandemie vielen noch einmal klargeworden, wie wichtig soziale Interaktionen im Alltag für unser Wohlbefinden sind. Dem korrespondiert eine große An-zahl von Studien, die das supportive soziale Netzwerk als eine der zentralen Determinanten somatischer und psychischer Gesundheit zeigen [7] . In der hier vorgestellten, jüngst in JAMA Psychiatry erschienen Studie [3] benutzten wir Smartphones, um Probanden während des Alltags zu fragen, ob und wie sie sozial interagierten, und setzten dies in Beziehung zu ihrem Wohlbefinden. Wie zu erwarten war, ergab sich eine deutliche positive Beziehung zwischen Wohlbefinden und sozialen Interaktionen. Ähnlich wie oben für die körperliche Aktivität dargestellt, variierte diese Beziehung intraindividuell jedoch stark von Versuchsteilnehmer zu Versuchsteilnehmer. Dieses Ausmaß, in dem soziale Interaktionen positiv auf das Wohlbefinden einwirkte, bezogen wir nun wiederum auf die Hirnstruktur. Hierbei fand sich ein deutlicher Zusammenhang mit einer anderen Subregion des Gyrus cinguli, am Übergangsbereich des sog. "emotionalen" und "kognitiven" Zingulums (. Abb. 2). Diese eng miteinander verknüpften Subregionen sind in einer Vielzahl von Voruntersuchungen mit zentralen Aspekten der sozialen Interaktion und der Emotionsregulation verknüpft worden, "passend" also zu dem hier untersuchten Phänomen, ebenso wie es oben für Depression und das subgenuale Zingulum dargestellt wurde. Die digitale Erfassung lebensweltlicher Aspekte über die Smartphone-Plattform ermöglicht also, wie diese beiden aktuellen Forschungsergebnisse zeigen, die Un- [13] . Ein zentraler Nutznießer dieser technologischen Umwälzungen werden Stadtbewohner sein. Die Dichtigkeit der Stadt bedingt und ermöglicht besondere Vorzüge, die durch die Art und Vernetzung dieser Sensoren zu heben sind. Das "Smart-City"-Konzept kann, gerade wenn es sich mit der sensorbezogenen Erfassung des Wohlbefindens und der psychischen Gesundheit vernetzt, in letzter Konsequenz zu einer adaptativen Stadt führen, in der Umweltrahmenbedingungen, die einen negativen Einfluss auf die Befindlichkeit haben, man denke an lokalen Lärm oder Staub, auch in die Planung und Steuerung einbezogen werden können. Während solche qualitativen Veränderungen allein schon durch die Anzahl und Art der Sensoren sowie ihre Vernetzung untereinander zu erwarten sind, ergibt sich ein weiterer Sprungfortschritt durch die Kombination dieser großen Datensätze mit den Möglichkeiten der künstlichen Intelligenz. Diese hatten wir vor einiger Zeit dargestellt [12] . Gerade die Verbindung von maschinellem Lernen mit lokaler Informationsverarbeitung im Sinne des "computing on the edge" ermöglicht prinzipiell neue Wege, die lokale Befindlichkeit nicht nur zu erfassen, sondern auch therapeutisch zu reagieren. Dieses als "ecological momentary interventions" bezeichnete Feld hatten wir in einem narrativen Review kürzlich im Kontext der stationsäquivalenten Behandlung psychisch Kranker untersucht [16] . "Ecological momentary interventions" (EMI) können evidenzbasierte Interventionskompo-nenten auf die jeweiligen lokalen Bedürfnisse der Patienten in ihrem Kontext adaptieren und, beispielsweise per Text-Message, auchinder Lebensweltimplementieren [14] . Dafür können sie auf den beschriebenen Möglichkeiten der sensorbasierten Erfassung aufbauen. Erste Ergebnisse bei jungen Menschen, beispielsweise im Kontext des EMI-Compass-Projekts, sind durchaus vielversprechend [16] , auch zeigt sich, dass die Akzeptanz solcher Ansätze zumindest bei den von uns behandelten jungen Menschen hoch ist. EMI-Compass untersucht die Machbarkeit und Wirksamkeit einer ambulatorischen, mitgefühlsorientierten Intervention zur Verbesserung der emotionalen Resilienz bei hilfesuchenden Jugendlichen, denn die Verbesserung der Stressverarbeitung im Jugendalter ist eine vielversprechende Strategie zur Prävention schwerwiegender psychischer Probleme im späteren Leben. Sicherlich ist, wie auch im Beitrag über E-Health in dieser Ausgabe von Der Nervenarzt dargestellt, die notwendige Evidenzbasis hierfür oft noch zu schaffen. Eine randomisierte klinische Studie am ZI widmet sich beispielsweise der Acceptance-und Commitment-Therapie (ACT), die auf die Verbesserung des flexiblen Umgangs mit psychischen Symptomen im Vorfeld einer schweren psychischen Erkrankung abzielt, in diesem Kontext [22]. » Über die Analyse von Sprachstruktur können therapierelevante Parameter erfasst werden Hier erhoffen wir uns neue Impulse aus der künstlichen Intelligenz insbesondere deshalb, weil, auch wenn die "bigdata" aus der Sensorumgebung noch so gut aufbereitet sind, am anderen Ende der therapeutischen Intervention die Selektion von Interventionen im Einzelfall in der Zukunft nicht immer durch einen menschlichen Therapeuten erfolgen muss. Hier kann die Auswahl unter einem vorab zwischen Therapeut und Patient festgelegten Spektrum von Interventionen durchaus mit Methoden der künstlichen Intelligenz erfolgen. Die hierbei zu beachtenden ethischen und auch medizinrechtlichen Probleme sind zum Teil erheblich und erfordern eine sorgfäl-tige Planung der Therapie, auch um die Patientensicherheit zu gewährleisten [12] . Neben Methoden des maschinellen Lernens mithilfe "deep neural networks" im Allgemeinen [1] sind dabei auch neue Entwicklungen der semantischen künstlichen Intelligenz zu erwähnen, die über eine Erfassung von Sprachstruktur diagnosebezogene und potenziell therapierelevante Parameter aus der gesprochenen und der geschriebenen Sprache, wie sie beide in der Lebenswelt ganz üblicher Weise über Smartphones weitergeleitet werden, erfassenkönnen [18] . Hier dürfte sich unserer Einschätzung nach in der Zukunft ein wesentliches psychiatrisches Anwendungsfeld ergeben. Hier existieren intensive Forschungsanstrengungen, beispielhaft sei das Relater-Projekt genannt (https:// www.gesundheitsforschung-bmbf.de/de/ relater-verbesserung-der-kommunikationbei-der-psychiatrischen-versorgung-vongefluchteten-8807.php), das sich im Rahmen der Forschungsverbünde zur psychischen Gesundheit geflüchteter Menschen der Spracherfassung und maschinellen Übersetzung bei Geflüchteten widmet, die Kontakt zum psychiatrischen Versorgungssystem suchen. Wie jede Sprunginnovation werfen diese Entwicklungen nicht nur Chancen für die Therapie und Diagnostik für die Menschen mit psychischen Störungen auf, sondern auch gravierende ethische Fragen und Risiken. Die hier in Rede stehenden persönlichen Daten sind oft hoch privat und bedürfen daher des besonderen Schutzes der betroffenen Menschen. In Studien sind Fragen der Einverständniserklärung, Anonymisierung und Pseudonymisierung und Datensicherheit von großer Wichtigkeit. Im Alltagsleben sind die Persönlichkeitsrechte beispielsweise im Rahmen der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO), die die General Data Protection Regulation (GDPR) der EU implementiert, deutlich besser geschützt als noch vor wenigen Jahren, hier ergeben sich jedoch in einer durchgehend digitalisieren vernetzten (GDPR) Umwelt natürlich entsprechend sehr weitreichende Möglichkeiten, solche Schutzrechte zu umgehen. Umgekehrt wird die Möglich-keit zur Teilnahme an der digitalen Lebenswelt auch ein wesentlicher Aspekt der Teilhabe sein. Auch hier ermöglicht die Technologie zahlreiche Möglichkeiten, so wie sie beispielsweise gegenwärtig im Bereich der augmentierten Realität zur Verbesserung der Teilhabe von Menschen mit psychiatrischen Beeinträchtigungen erforscht werden. Dabei kann unter anderem in spielerischer Form das Interesse an menschlichen Gesichtern in der Umgebung belohnt werden oder die Erkennung von Emotionen aus Gesichtsausdrücken durch entsprechende Markierungen erleichtert werden [9] . Natürlich birgt dieser Ansatz auch Risiken, man denke beispielsweise an die Perpetuierung und Vergröberung von Stereotypien über psychische Erkrankungen im Zusammenhang sozialer Netzwerke. Am Beispiel der Schizophrenie kann man zeigen, dass stigmatisierende Online-Posts entsprechend stigmatisierende Antworten nach sich ziehen im Sinne eines Echokammereffekts [5] . Den diskutierten Vorzügen von Online-und mobilen Therapien stehen Risiken der verminderten Qualität der Arzt-Patienten-Beziehung gegenüber. Wearables for context-triggered assessment in psychiatry Neural correlates of affective benefit from real-life social contact and implications for psychiatric resilience Internet of things for mental health: open issues in data acquisition, self-organization, service level agreement, and identity management Schizophrenia in thenews: theroleofnewsframesinshapingonline reader dialogue about mental illness Crosssectoral therapeutic concepts and innovative technologies: new opportunities for the treatment of patients with mental disorders Social relationships and mortality risk: a meta-analytic review City living and urban upbringing affect neural social stress processing in humans Using augmented reality in patients with autism: a systematic review Aerobic endurance training to improve cognition and enhance recovery in schizophrenia: design and methodology of a multicenter randomized controlled trial Urban birth and risk of schizophrenia: a worrying example of epidemiologywherethedataarestrongerthanthe hypotheses Artificial intelligence in psychiatry-an overview Smartphone-based conversational agents and responses to questions about mental health, interpersonal violence, and physical health Experience sampling methodology in mental health research: new insights and technical developments The current status of urban-rural differences in psychiatric disorders Digital forms of service delivery for personalized crisis resolution and home treatment A neural mechanism for affective well-being: Subgenual cingulate cortex mediates real-life effects of nonexerciseactivityonenergy A machine learning approach to predicting psychosis using semantic density and latent content analysis Environmental influence in the brain, human welfare and mental health Neural correlates of individual differences in affective This overview addresses some opportunities and risks of digital transformation in their significance for the diagnostics and therapy of mental illnesses under the aspect of the convergence of new digital technologies. Possibilities of smartphonebased technologies for the recording of the lifeworld context are explained and the application of this approach to the investigation of resilience mechanisms for improving mental well-being is presented on the basis of two current research results. Subsequently, the increasing networking of the environmental context itself is taken into account against the background of the so-called internet of things (IoT). These converging technologies, combined with new developments in artificial intelligence, enable a new generation of ecological momentary interventions (EMI) based on innovative sensors, local assessment of the lifeworld context and their evaluation using artificial intelligence.