Ученые из Универстета штата Айова научили обыкновенных сизых голубей Columba livia отличать доброкачественные и злокачественные опухоли молочной железы, причем со своей задачей птицы оказались способны справляться не хуже профессиональных гистологов. Результаты работы опубликованы в журнале PLoS ONE.
Ученые провели три похожих эксперимента, в которых участвовали голуби, содержащиеся в индивидуальных камерах на слегка сниженной по калорийности диете. В во всех трех экспериментах голубям показывали изображения образцов доброкачественных и злокачественных новообразований молочной железы. Если птица правильно отгадывала тип опухоли, который был показан на фотографии, она получала корм. Зрительные тренировки повторяли в течение 15 дней.
В ходе первого эксперимента птицам показывали гистологические препараты новообразований при разном увеличенни. Во втором эксперименте это были рентгеновские снимки микрокальцификаций, характерные для опухоли, или уплотнения, их только напоминающие. В третьем эксперименте голуби должны были различат маммограммы с уплотнениями без кальцификатов и смесь изображений, в равных долях состоящих из образцов злокачественных и доброкачественных опухолей.
Оказалось, что после соответствующего обучения голуби способны легко и достоверно отличать опухоль молочной железы от доброкачественных формирований на основе гистопатологической картины. Что еще интереснее, птицы могут обобщать полученные «знания» и применять их к следующему набору тестовых образцов. Как и у профессионалов, гистологическая точность их восприятия умеренно зависит от наличия цвета в изображении и степени его сжатия. Ученые же уверены, что при продолжении тренировок эти показатели могут быть улучшены.
Голуби даже смогли научится отыскивать характерные для рака микрокальцификации на маммографических снимках. Однако разобраться с подозрительными уплотнениями железы птицы не сумели: они лишь запомнили сами изображения, но обобщить увиденное и научиться классифицировать новые, ранее не виденные снимки, голуби оказались неспособны.
На формирование навыков диагностики заболеваний у профессиональных патологов и радиологов уходят годы практики. Несмотря на существующие способы улучшения восприятия медицинских изображений посредством зрительных и вербальных тренировок, а также путем совершенствования технологии получения снимков, их необходимо интерпретировать, что требует существенных человеческих ресурсов и затрат времени. Поэтому авторы исследования уверены, что их наблюдения способны оказать существенное влияние как на понимание механизма зрительного восприятия человека, так и служить отличным стимулом для дальнейшего развития способов получения и обработки диагностических снимков, а так же для совершенствования инструментов диагностики.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение