https://frosthead.com

יונים יכולות לאתר סרטן שד בתמונות רפואיות

לקרוא למישהו "מרוסן ציפורים" זה לא ממש מחמאה. אולם מחקר שנערך לאחרונה מראה כי לחברי העופות שלנו יש הרבה יותר חכמים ממה שאנחנו בדרך כלל נותנים להם קרדיט - במיוחד יונים.

תוכן קשור

  • להקת ענק של יונים מאירה את שמי הלילה של ניו יורק
  • חתולים חולים בסרטן השד מדי, ויש המון שאנו יכולים ללמוד מכך
  • כיצד עזרו שתי יונים למדענים לאשר את תורת המפץ הגדול

בבדיקות מעבדה, לימדו יונים שכיחות לקרוא כמה מאותם רמזים עדינים בצילומי רנטגן ושקופיות מיקרוסקופ שאנשי מקצוע רפואיים מחפשים כדי להבדיל בין רקמות בריאות לסרטן. לאחר קצת יותר משבועיים של אימונים, היונים יכלו לבצע את האבחנה הנכונה 85 אחוז מהזמן, רמת דיוק מדהימה המתחרה מביצועיהם של פתולוגים אנושיים.

אמנם לא תזמינו פגישה עם רופא יונים בזמן הקרוב, אך התוצאות מראות כי הציפורים יכולות למלא תפקיד בהערכת טכניקות הדמיה רפואיות חדשות וביצירת טכנולוגיות תצוגה טובות יותר.

"יונים אולי לא יוכלו לכתוב שירה, אבל היו להם מיליוני שנים כדי לפתח את היכולות הדרושות להם כדי לנווט בעולם מסובך ומסוכן מאוד", מגלה ראש המחקר ריצ'רד ליפסון, פרופסור במחלקה לפתולוגיה ומעבדה. רפואה באוניברסיטת קליפורניה, דייויס. "אז זה לא מפתיע אותי שהם יכולים לעשות פתולוגיה!"

מבחינה אבולוציונית, ציפורים התפתחו מוחות זעירים כדי להקל על טיסה: "ראשים כבדים לא מתרוממים", אומר המחבר המשותף אדוארד וסרמן, פרופסור לפסיכולוגיה ומדעי מוח באוניברסיטת איווה.

מוח היונים יתאים לקצה האצבע המורה, אך וסרמן מכנה זאת "פלא של מיניאטוריות" עמוס בכמות אדירה של אינטליגנציה חזותית העולה מבחינות מסוימות משלנו. ליונים, למשל, יש ארבעה עד חמישה קולטנים צבעוניים בעין, בעוד שיש לנו רק שלושה. נראה שהם גם בעלי ראייה היקפית טובה יותר מבני אדם, אומר וסרמן.

יתר על כן, הציפורים מבלות שעות אינסופיות בסריקת האדמה אחר זרעים וחרקים קטנים, ולכן יש להם אחת מהיכולות המושחזות ביותר של הטבע לנתח דפוסים חזותיים מורכבים ולגלות חריגות.

תכונות אלה עוררו את לבנסון וצוותו לבחון את הביצועים הטובים של יונים בעת הערכת הדימויים הרפואיים. הם אימנו 16 ציפורים באמצעות תמונות דיגיטליות שצולמו מממוגרפיה ושקופיות ביופסיה. התמונות הוצגו על גבי מסך מגע עם "כפתורי בחירה" כחולים וצהובים. במשפט אחד הכפתור הצהוב סימן "שפיר" והכפתור הכחול "ממאיר." כאשר היונה ניקרה את הכפתור המתאים לתשובה הנכונה, זה זכה בכדורים שהועברו למנה.

חלק מהבדיקות כללו מציאת הסתיידות מיקרו - משקעי סידן שבתצורות מסוימות עשויים להצביע על סרטן השד - במגלשות הממוגרפיה. האתגר באיתור הספלים הלבנים המעוצבים על רקע מורכב דומה למה שהיונים כבר עושות באופן שגרתי בסביבות העומס הוויזואליות שלהן.

הציפורים למדו דרך ניסוי וטעייה ללא שום רמזים מילוליים או אחרים, אומר וסרמן. בהתחלה הם בחרו בכפתור הנכון 50 אחוז מהזמן, וזה מה שאפשר היה לצפות במקרה טהור. עם זאת, ביום 15, הנבדקים במחקר העופות היו נכונים ב -85 אחוז בקביעת האם דגימות רקמות היו תקינות או סרטניות. לאחר 25 יום של אימונים, היונים השיגו אחוז הצלחה כמעט של 90 אחוז, כך מדווח הקבוצה השבוע ב- PLOS ONE .

יונים יכולות להשיג הישג אבחוני זה בחלקן מכיוון שיש בהן זיכרונות חזותיים מרשימים לטווח הארוך, היכולות לזכור יותר מ -1, 800 תמונות. אך זיכרון בלבד אינו מספיק - למבחני אבחון, הצופים צריכים גם להיות מסוגלים להכליל על סמך מה שהם ראו בעבר כאשר הם מתמודדים עם דימויים חדשים לגמרי. לבני אדם, למשל, ניתן להציג צילומים של סוגים שונים של עצים, ולמרות הצורות, הצבעים והגדלים השונים שלהם, אנו עדיין יכולים לתייג את כולם כ"עצים ".

יונים מסוגלות גם להכליל. מחקר קודם שנערך על ידי וסרמן הראה שניתן ללמד אותם למיין צילומים לקטגוריות שונות כמו תינוק, בקבוק, נעל ועץ. ובמחקר שנערך ב -2009 אימן הפסיכולוג שיגרו ווטנבה מאוניברסיטת קיו ביפן יונים כדי להבדיל ציורים של מונה מאלה של פיקאסו.

"אנשים מאמינים לעתים קרובות כי התפתחות האינטליגנציה והיכולת הקוגניטיבית הגבוהה יותר התרחשו לאורך קו אבולוציה אחד, כלומר יונקים - בפרט פרימטים, קופי אדם גדולים ולבסוף בני אדם", אומר ווטאנבה. אולם מחקרים שנערכו לאחרונה על קוגניציה השוואתית חשפו כי האינטליגנציה התפתחה לאורך ענפים רבים ושונים של עץ החיים, לדבריו, ודוגמא טובה לכך היא הקוגניציה החזותית המפותחת הזו בקרב ציפורים.

"מה שבאמת היכה אותי במחקר הנוכחי הזה הוא שלמרות המורכבות שלהם, היונים למדו להבחין את הדימויים הרפואיים אפילו מהר יותר מגירויים אחרים, כמו פרצופים וחפצים פיזיים, " אומר ברט גיבסון, פרופסור חבר לפסיכולוגיה באוניברסיטת ניו-יורק. המפשייר המתמחה בקוגניציה של בעלי חיים.

גיבסון צופה תקופה בה ניתן להשתמש ביונים עם סורקי אבטחה בשדות תעופה כדי לאתר פריטים חשודים, או אפילו לזהות את פניהם של טרוריסטים ידועים. "יש הרבה דרכים בהן ניתן להשתמש במערכת הראייה החריפה שלהם כדי לעזור לבני אדם, " הוא מוסיף.

לבנסון מסכים, אך לדבריו היונים אינן עומדות להחליף פתולוגים ורדיולוגים. ראשית, הציפורים לא פגעו בריצה ביתית עם סוגים מסוימים של מסות שד בממוגרפיה עם נגעים מורכבים חזותית וקשה מאוד לקרוא אפילו עבור רדיולוגים אנושיים.

ואפילו למשימות הנמוכות בהן הציפורים תואמות יכולות אנושיות, יהיו מכשולים רגולטוריים וחוקיים עצומים לשימוש בפועל באבחון.

"מה ה- FDA היה חושב על יונים?", אומר מוזס לבנסון. "אני מצטמרר לחשוב." במקום זאת צוות המחקר חושב שהציפורים יכולות להחליף טכנולוגים רפואיים מיומנים בכמה מהעבודות העגמומיות המייגעות של הערכת תוצרי מערכות הדמיה חדשות, אשר מפותחות כל העת לשיפור הדיוק באבחון סרטן.

אולם בינתיים נותר תעלומה חיונית: כיצד הם עושים זאת? "ליונים יש את הוויזואלי והאינטלקטואלי שיכול להשתלט על משימה זו, " אומר וסרמן. "אבל זה לא אומר שכך הם עושים זהה לאופן שבו אנשים עושים את זה."

יתכן ויונים עוקבות אחר רמזים חזותיים שונים לחלוטין, ולכן לדעת מה בדיוק הם רואים ואיך הם מעריכים שמידע עשוי לעזור לבני אדם או אפילו למחשבים לשלוט בדרכים טובות יותר לניתוח תמונות רפואיות. וסרמן היה מעוניין לבחון את הציפורים במצלמות מתקדמות שיכולות לעקוב אחר תנועות העיניים שלהן, ולהביט בביצועיהן ובוחנים את הכלי האחרון בטכנולוגיית אבחון, רדיוגרפים תלת ממדיים.

"יש לנו כמה הזדמנויות מרגשות במיוחד", אומר מומחה היונים.

יונים יכולות לאתר סרטן שד בתמונות רפואיות