https://frosthead.com

Tuvid võivad meditsiinilistel piltidel rinnavähki märgata

Kellegi kutsumine linnuharjaks pole just kompliment. Kuid hiljutine uuring näitab, et meie linnusõpradel on palju rohkem hambaid, kui me neile tavaliselt tunnustame - eriti tuvid.

Seotud sisu

  • New Yorgi öist taevast süttib hiiglaslik tuvide kari
  • Kassid saavad ka rinnavähi ja sellest on palju õppida
  • Kuidas kaks tuvi aitasid teadlastel suure paugu teooriat kinnitada

Laborikatsetes õpetati tavalisi tuvisid lugema röntgenikiirte ja mikroskoobi slaidide puhul samu peent näpunäiteid, mida meditsiinitöötajad otsivad, et eristada tervislikku ja vähkkasvavat kudet. Pärast veidi rohkem kui kahenädalast koolitust võiksid tuvid 85 protsenti ajast õige diagnoosi panna - see on hämmastav täpsuse tase, mis konkureerib inimese patoloogide töövõimega.

Kuigi te ei broneeri tuvidearsti juures kohtumist lähiajal, näitavad tulemused, et linnud võiksid mängida oma rolli uute meditsiiniliste pilditehnikate hindamisel ja paremate kuvamistehnoloogiate loomisel.

"Tuvid ei pruugi olla võimelised luulet kirjutama, kuid neil on miljonite aastate jooksul olnud vajalike võimete arendamiseks, mis on vajalikud väga keerulises ja ohtlikus maailmas liikumiseks, " nendib uuringujuht Richard Levenson, patoloogiaosakonna ja laboratooriumi professor meditsiin Davise California ülikoolis. "Nii et see ei üllata mind, kui nad suudavad patoloogiat teha!"

Evolutsiooniliselt öeldes arenesid linnud lendu hõlbustamiseks pisikesi ajusid: „Rasked pead ei tõsta maha, “ ütleb Iowa ülikooli psühholoogia ja ajuteaduse professor Edward Wasserman.

Tuvi aju sobiks nimetissõrme otsa, kuid Wasserman nimetab seda “miniaturiseerimise imeliseks”, mis on pakitud uhke visuaalse intelligentsuse hulgast, mis on mõnes mõttes meie omadest parem. Näiteks tuvide silmadel on neli kuni viis värviretseptorit, samas kui meil on neid ainult kolm. Samuti näib, et neil on parem perifeerne nägemine kui inimestel, ütleb Wasserman.

Lisaks veedavad linnud lõputult tunde väikeste seemnete ja putukate otsimisel, nii et neil on looduse üks kõige peenemaid võimeid keerukate visuaalsete mustrite analüüsimiseks ja kõrvalekallete avastamiseks.

Need tunnused innustasid Levensonit ja tema meeskonda uurima, kui hästi tuvid meditsiiniliste kujutiste hindamisel hakkama saavad. Nad koolitasid 16 lindu, kasutades digiteeritud pilte, mis on tehtud mammogrammidest ja biopsia slaididelt. Pilte näidati puutetundlikul ekraanil, millele külgnesid sinised ja kollased valimisnupud. Ühes uuringus tähistas kollane nupp healoomulist ja sinine nuppu pahaloomulist. Kui tuvi nokkis õigele vastusele vastavat nuppu, siis see premeeriti tassi tarnitud pelletitega.

Mõned testid hõlmasid mammogrammi slaidides mikrokaltsifikatsioonide - kaltsiumi ladestumiste, mis teatud konfiguratsioonides võivad viidata rinnavähile - leidmist. Nende mustriliste valgete täppide keerulisel taustal tuvastamise väljakutse on sarnane tuvidega, mida nad oma visuaalselt risustatud keskkonnas juba rutiinselt teevad.

Linnud õppisid katse ja eksituse kaudu ilma ühegi suulise ega muu näpunäiteta, ütles Wasserman. Alguses valisid nad 50% ajast õige nupu, mida võiks juhuslikult oodata. 15. päevaks olid lindude uuritavad siiski 85 protsenti õigesti, määrates koeproovid normaalseks või vähiks. Pärast 25-päevast väljaõpet saavutasid tuvid peaaegu 90-protsendilise edukuse, teatas meeskond sel nädalal lehel PLOS ONE .

Tuvid saavad seda diagnostilist võimet osaliselt saavutada, kuna neil on muljetavaldavad pikaajalised visuaalsed mälestused, mis suudavad meelde tuletada enam kui 1800 pilti. Kuid ainult mälust ei piisa - diagnostiliste testide jaoks peavad vaatajad suutma ka üldistada nende põhjal, mida nad on varem näinud, kui nad seisavad silmitsi täiesti uudsete piltidega. Näiteks inimestele saab näidata fotosid erinevat tüüpi puudest ning vaatamata nende erinevale kujule, värvile ja suurusele võime need kõik ikkagi puudeks nimetada.

Samuti on tuvid võimelised üldistama. Wassermani varasem uuring näitas, et neid saab õpetada sorteerima fotosid eraldi kategooriatesse, nagu laps, pudel, kinga ja puu. Ja 2009. aasta uuringus õpetas psühholoog Shigeru Watanabe Jaapani Keio ülikoolist tuvisid, et eristada Monet maalid Picasso maalidest.

"Inimesed usuvad sageli, et intelligentsuse ja kõrgema kognitiivse võime evolutsioon toimus ühel evolutsiooniliinil, nimelt imetajatel - eriti primaatidel, suurtel inimahvidel ja lõpuks inimestel, " ütleb Watanabe. Kuid hiljutised võrdleva tunnetuse uuringud on näidanud, et intelligentsus on tema sõnul arenenud paljudes erinevates elupuu harudes. Hea näide on see kõrgelt arenenud visuaalne tunnetus lindudel.

"Mis mind selle praeguse uuringu juures tõesti hämmastas, on see, et vaatamata keerukusele õppisid tuvid meditsiinilisi pilte veelgi kiiremini eristama kui teisi stiimuleid, näiteks nägusid ja füüsilisi objekte, " ütleb New Yorgi ülikooli psühholoogia dotsent Brett Gibson. Hampshire, kes on spetsialiseerunud loomade tunnetusele.

Gibson näeb ette aja, mil tuvisid võib lennujaamades kasutada turvaskanneritega, et aidata kahtlasi esemeid märgata või isegi teadaolevate terroristide nägusid tuvastada. "Nende ägedat visuaalsüsteemi saab inimeste abistamiseks kasutada paljudel viisidel, " lisab ta.

Levenson nõustub, kuid tema sõnul ei kavatse tuvid patoloogide ja radioloogide asendamist. Esiteks ei tabanud linnud mammogrammides teatud tüüpi rinnanäärmetega massijooksu, millel on visuaalselt keerulised kahjustused ja mida on isegi inimese radioloogide jaoks äärmiselt raske lugeda.

Ja isegi madalama taseme ülesannete jaoks, kus linnud vastasid inimese võimetele, oleks tohutu regulatiivne ja seaduslik tõke nende tegelik kasutamine diagnoosimisel.

“Mida arvaks FDA tuvidest?” Muigab Levenson. “Mul on hirm mõtelda.” Selle asemel arvab uuringugrupp, et linnud võivad koolitatud meditsiinitehnoloogid asendada mõnes tüütlikus hammustustöös uute pildisüsteemide toodete hindamisel, mida arendatakse pidevalt vähidiagnoosimise täpsuse parandamiseks.

Vahepeal jääb siiski oluliseks mõistatuseks: kuidas nad seda teevad? "Tuvidel on visuaalne ja intellektuaalne võimalus selle ülesande täitmiseks, " ütleb Wasserman. "Kuid see ei tähenda, et see, kuidas nad seda teevad, on sama, kuidas inimesed seda teevad."

Tuvid võivad jälgida täiesti erinevaid visuaalseid näpunäiteid, nii et teades, mida nad täpselt näevad ja kuidas nad hindavad seda teavet, võib see aidata inimestel või isegi arvutitel paremini omandada meditsiiniliste piltide analüüsimise viise. Järgmisena sooviks Wasserman katsetada linde täiustatud kaamerate abil, mis võimaldavad jälgida nende silmade liikumist, ja vaadata nende jõudlust, uurides uusimat diagnostikatehnoloogia tööriista, 3D-radiograafiat.

“Meil on ees ootamas mõned äärmiselt põnevad võimalused, ” õhutab tuvide asjatundja.

Tuvid võivad meditsiinilistel piltidel rinnavähki märgata