Elképesztő: a galambok is képesek a rák diagnosztizálására

Az oktató szoba jutalomfalatot adagoló automatával, és egy érintés érzékeny képernyővel, amelyen az orvosi kép (középen) és a választási gombok (kék és sárga téglalapok vannak

A madarak számos, rendkvül figyelemre méltó tulajdonsággal rendelkeznek. Egy galambokkal végzett kísérlet azt is kiderítette, hogy a szárnyasok döbbenetes pontossággal képesek felismerni a rákos szövetmintákat.

Az volt a galambok feladata, hogy eldöntsék, kóros-e a szövetminta

Még 2015-ben egy egészen különleges kísérletet végzett egy kutatócsoport a rákdiagnosztika pontosságát illetően. Tizenhat galambnak rövid felkészítés után valódi női mellszövetmintákat mutattak. A kimetszett mintákba olyan vegyszereket fecskendeztek, amelyek piros, lila és kék színűre színezték a vérereket és tejcsatorna-álományt.

A galambok feladata az volt, hogy a mintázatok alapján eldöntsék, az adott szövet tartalmaz-e rákos sejteket.

Külön-külön nézve az esetek 85%-ában az állatok helyesen sorolták be a mintákat.

Egy ráksejt számítógépes illusztrációja Forrás: Science Photo Library/KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Kateryna Kon/Science Photo Libra

Azonban, ha a válaszokat az egész csoportra vetítették, tehát az egyes alanyok válaszait egyetlen megállapítássá gyúrták össze, akkor már 99%-os volt a pontosságuk. Bebizonyosodott, hogy a madarak figyelemreméltó képességgel rendelkeznek, hogy megkülönböztessék a jóindulatú humán mell kórszövettant a rosszindulatútól miután különböző jutalomfalat megerősítésekkel oktatták őket;

még arra is képesek voltak, hogy általánosítsák azt amit tanultak, amikor új képkészletekkel találkoztak szembe.

A madarak szövettani felismerésének pontosságára, szerény hatással volt a szín jelenléte vagy hiánya, valamint a kép kompressziójának foka, de ezek a hatások jelentősen javíthatók további oktatással.

Az oktató szoba jutalomfalatot adagoló automatával, és egy érintés érzékeny képernyővel, amelyen az orvosi kép (középen) és a választási gombok (kék és sárga téglalapok vannak Forrás: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0141357

A radiológiában a madarak hasonlóan képesnek bizonyultak megállapítani a rákra vonatkozó mikromeszesedéseket a mammográfiai képeken.

Jóindulatú (balra) és rosszindulatú (jobbra) mellminták hematoxlynnal és eosinnal megfestve különböző nagyításokban. Forrás: Plos.org

Azonban, amikor egy más (és az emberek számára meglehetősen nehéz) feladatot – nevezetesen a gyanús mammográfiai sűrűségek (tömegek) osztályzását - kapták, a galambok csak a képeket memorizálták de nem voltak képesek sikeresen általánosítani, amikor új mintákat mutattak nekik.

Nagy szerepe lehet az algoritmusoknak is a diagnosztikában

Noha nyilván nem fogják lecserélni a patológusokat galambokra, de a kísérlet egy fontos dologra rávilágított: a sejtcsoportok mintázatainak felismerése nem csupán emberi képesség. Ha egy galamb alkalmas rá, akkor miért ne lenne erre alkalmas egy algoritmus is? De mi is az az algoritmus?

Így illusztrálható a módszer, amivel az algoritmus dolgozik Forrás: Google / Washingtoni Egyetem

Az algoritmus egymást követő lépésekből álló folyamat egy probléma vagy feladat megoldására, olyan logikai utasítások rendszere, amelyet elsősorban a számítógépek hajtanak végre.

Tulajdonképpen egy torta receptje is algoritmus.

Az algoritmus kifejezést azonban elsősorban matematikai értelemben használjuk, ami azt a folyamatot jelenti, amelynek során matematikai műveletek sorozatát számítógépes programmá alakítjuk. Rengeteg algoritmus létezik, amelyek más és más más feladatot látnak el: megvan az előnyük, de a hátrányuk is.

Egy algoritmus egyszerűsített képlete Forrás: Facebook

Az algoritmusokat élet mindenféle területén alkalmazzák,így az orvoslásban is. A Harvard Egyetem patológusa Andy Beck 2016-ban megalapította

a szövetminták kategorizálására szakosodott algoritmusokat kínáló PathAI-t.

Az algoritmusok természetesen nem helyettesítik az orvosokat, de nagyban elősegítik a munkájukat, különösen olyan esetekben, ahol a mintázatok felismerése, besorolása, és az ezek alapján felállított diagnózis a legfontosabb, mint például a patológusoknál.