Nazywanie kogoś „mózgiem ptaków” nie jest komplementem. Ale ostatnie badanie pokazuje, że nasi ptasi przyjaciele mają o wiele więcej sprytów, niż zwykle przypisujemy im - szczególnie gołębiom.
powiązana zawartość
- Olbrzymie stado gołębi rozświetla nocne niebo Nowego Jorku
- Koty też dostają raka piersi i możemy się z nich wiele nauczyć
- Jak dwa gołębie pomogły naukowcom potwierdzić teorię Wielkiego Wybuchu
W testach laboratoryjnych zwykłe gołębie uczyły się czytać niektóre z tych samych subtelnych wskazówek na zdjęciach rentgenowskich i szkiełkach mikroskopowych, których lekarze szukają, aby odróżnić tkankę zdrową od rakowej. Po nieco ponad dwóch tygodniach treningu gołębie mogły wykonać prawidłową diagnozę w 85 procentach przypadków, co jest zadziwiającym poziomem dokładności, który dorówna wydajności ludzkich patologów.
Chociaż w najbliższym czasie nie umówisz się na wizytę u gołębia, wyniki sugerują, że ptaki mogłyby odegrać rolę w ocenie nowych technik obrazowania medycznego i tworzeniu lepszych technologii wyświetlania.
„Gołębie mogą nie być w stanie pisać wierszy, ale miały miliony lat na rozwijanie umiejętności potrzebnych do poruszania się w bardzo skomplikowanym i niebezpiecznym świecie”, żartuje lider badania Richard Levenson, profesor na wydziale patologii i laboratorium medycyna na University of California, Davis. „Więc nie dziwi mnie to, że mogą robić patologie!”
Ewolucyjnie rzecz biorąc, ptaki ewoluowały małe mózgi, aby ułatwić lot: „Ciężkie głowy nie odrywają się”, mówi współautor Edward Wasserman, profesor psychologii i nauk o mózgu na University of Iowa.
Mózg gołębia zmieściłby się na czubku palca wskazującego, ale Wasserman nazywa to „cudem miniaturyzacji” przepełnionym niesamowitą ilością inteligencji wizualnej, która pod pewnymi względami jest lepsza od naszej. Na przykład gołębie mają w oku od czterech do pięciu receptorów barwnych, a my mamy tylko trzy. Wydaje się również, że mają lepsze widzenie peryferyjne niż ludzie, mówi Wasserman.
Co więcej, ptaki spędzają niekończące się godziny, skanując ziemię w poszukiwaniu małych nasion i owadów, dzięki czemu mają jedną z najdoskonalszych zdolności natury do analizowania złożonych wzorów wizualnych i wykrywania anomalii.
Te cechy zainspirowały Levensona i jego zespół do zbadania, jak dobrze radzą sobie gołębie podczas oceny zdjęć medycznych. Przeszkolili 16 ptaków przy użyciu zdigitalizowanych zdjęć wykonanych z mammografii i slajdów biopsyjnych. Obrazy były wyświetlane na ekranie dotykowym z niebieskimi i żółtymi „przyciskami wyboru”. W jednej próbie żółty przycisk oznaczał „łagodny”, a niebieski przycisk „złośliwy”. Gdy gołąb dziobał przycisk odpowiadający prawidłowej odpowiedzi, został nagrodzony granulkami dostarczonymi do naczynia.
Niektóre testy polegały na znalezieniu mikrozwapnień - złogów wapnia, które w niektórych konfiguracjach mogą wskazywać na raka piersi - na szkiełkach mammograficznych. Wyzwanie związane z wykryciem tych wzorzystych białych plam na złożonym tle jest podobne do tego, co gołębie już rutynowo robią w zaśmieconym środowisku.
Ptaki uczyły się metodą prób i błędów bez żadnych ustnych ani innych wskazówek, mówi Wasserman. Na początku wybierali odpowiedni przycisk przez 50 procent czasu, czego można się spodziewać po czystym przypadku. Jednak do 15 dnia badani ptasi ludzie mieli 85% poprawności w określaniu, czy próbki tkanek były prawidłowe, czy rakowe. Po 25 dniach szkolenia gołębie osiągnęły prawie 90-procentowy wskaźnik sukcesu, zespół donosi w tym tygodniu w PLOS ONE .
Gołębie mogą częściowo wykonać to zadanie diagnostyczne, ponieważ posiadają imponujące długoterminowe wspomnienia wizualne, będąc w stanie przywołać ponad 1800 zdjęć. Ale sama pamięć nie wystarcza - do testów diagnostycznych widzowie muszą także być w stanie uogólniać na podstawie tego, co widzieli w przeszłości, w konfrontacji z całkowicie nowatorskimi obrazami. Na przykład ludziom można pokazywać fotografie różnych rodzajów drzew i pomimo ich różnych kształtów, kolorów i rozmiarów, nadal możemy oznaczyć je wszystkie jako „drzewa”.
Gołębie są również w stanie uogólniać. Wcześniejsze badania Wassermana wykazały, że można je nauczyć sortowania zdjęć na różne kategorie, takie jak dziecko, butelka, buty i drzewo. A w badaniu z 2009 roku psycholog Shigeru Watanabe z Uniwersytetu Keio w Japonii przeszkolił gołębie do odróżniania obrazów Moneta od obrazów Picassa.
„Ludzie często wierzą, że ewolucja inteligencji i wyższych zdolności poznawczych następowała wzdłuż jednej linii ewolucji, a mianowicie ssaków - w szczególności ssaków naczelnych, wielkich małp i wreszcie ludzi” - mówi Watanabe. Jednak ostatnie badania porównawczego poznania ujawniły, że inteligencja ewoluowała wzdłuż wielu różnych gałęzi drzewa życia, i mówi, że dobrym przykładem jest to wysoce rozwinięte wizualne poznanie u ptaków.
„To, co naprawdę uderzyło mnie w tym badaniu, to fakt, że pomimo złożoności gołębie nauczyły się odróżniać obrazy medyczne nawet szybciej niż inne bodźce, takie jak twarze i przedmioty fizyczne” - mówi Brett Gibson, profesor psychologii na University of New Hampshire, który specjalizuje się w poznaniu zwierząt.
Gibson przewiduje czas, w którym gołębie mogą być używane ze skanerami bezpieczeństwa na lotniskach, aby wykryć podejrzane przedmioty, a nawet zidentyfikować twarze znanych terrorystów. „Istnieje wiele sposobów wykorzystania ostrego układu wzrokowego do pomocy ludziom” - dodaje.
Levenson zgadza się, ale mówi, że gołębie nie zamierzają zastąpić patologów i radiologów. Po pierwsze, ptaki nie trafiły do domu z pewnymi rodzajami mas piersi na mammogramach, które mają wizualnie złożone zmiany i są niezwykle trudne do odczytania nawet dla ludzkich radiologów.
Nawet w przypadku zadań na niższym poziomie, w których ptaki odpowiadały zdolnościom człowieka, istnienie ogromnych przeszkód regulacyjnych i prawnych utrudniłoby ich wykorzystanie w diagnostyce.
„Co FDA myśli o gołębiach?”, Zastanawia się Levenson. „Wzdrygam się na myśl.” Zamiast tego zespół badawczy uważa, że ptaki mogą zastąpić przeszkolonych technologów medycznych w niektórych żmudnych pracach polegających na ocenie produktów nowych systemów obrazowania, które są nieustannie rozwijane w celu poprawy dokładności diagnozy raka.
Tymczasem pozostaje jednak tajemnica: jak to robią? „Gołębie mają wizualne i intelektualne środki do opanowania tego zadania”, mówi Wasserman. „Nie oznacza to jednak, że sposób, w jaki to robią, jest taki sam, jak ludzie.”
Gołębie mogą śledzić zupełnie inne wskazówki wizualne, więc wiedząc, co dokładnie widzą i jak oceniają te informacje, mogą pomóc ludziom, a nawet komputerom, opanować lepsze sposoby analizy obrazów medycznych. Wasserman chciałby następnie przetestować ptaki za pomocą zaawansowanych kamer, które mogą śledzić ruchy ich oczu, i spojrzeć na ich wyniki, badając najnowsze narzędzie w technologii diagnostycznej, radiogramy 3D.
„Przed nami niezwykle ekscytujące możliwości”, mówi ekspert od gołębi.
