Πώς τα περιστέρια μαθαίνουν να εντοπίζουν καρκίνο σε ακτινογραφίες – Γιατί «βλέπουν» αυτό που οι γιατροί προσπερνούν
Ποιος είναι ο επιστήμονας που εκπαιδεύει περιστέρια για να σώσει όσες περισσότερες ζωές ασθενών με καρκίνο μπορεί.
- Ο ασυνείδητος εγκέφαλος των ακτινολόγων εντοπίζει ύποπτους όζους, ακόμα και όταν συνειδητά χαρακτηρίζουν την εξέταση φυσιολογική. Τεχνολογία παρακολούθησης βλέμματος αποκαλύπτει ότι τα μάτια τους καθυστερούν στο σημείο και οι κόρες τους διαστέλλονται, προδίδοντας την ανίχνευση.
- Ερευνητές εκπαίδευσαν περιστέρια να αναγνωρίζουν όζους πνεύμονα σε αξονικές τομογραφίες, επιβραβεύοντάς τα με τροφή. Το οπτικό τους σύστημα λειτούργησε ως μοντέλο για τη μελέτη της ασυνείδητης ανθρώπινης όρασης, χωρίς την παρεμβολή της συνειδητής σκέψης.
- Τα περιστέρια, μετά την εκπαίδευσή τους στον εντοπισμό όζων, άρχισαν να αναγνωρίζουν και άλλες πνευμονικές παθήσεις χωρίς ειδική εκπαίδευση. Η επίδοσή τους υποδηλώνει την ύπαρξη ενός κοινού οπτικού σήματος που διατρέχει τις διαφορετικές ανωμαλίες.
- Τα ευρήματα θα αξιοποιηθούν για τη δημιουργία τεχνητής νοημοσύνης που θα βοηθά τους γιατρούς. Το σύστημα θα αναλύει τις ασυνείδητες οπτικές αντιδράσεις των ακτινολόγων, γεφυρώνοντας το χάσμα ανάμεσα στην ασυνείδητη αντίληψη και τη συνειδητή τους κρίση.
Για κάθε δέκα ακτινογραφικές εξετάσεις που περιέχουν κάποια καρκινική ανωμαλία, ένας ακτινολόγος είναι πιθανό να παραβλέψει τρεις από αυτές. Πρόκειται για ένα πρόβλημα με σοβαρές συνέπειες, καθώς η επιβίωση των ασθενών εξαρτάται συχνά από την έγκαιρη διάγνωση. Ο δρ Γκρέγκορι ΝτιΤζιρολάμο, ερευνητής στο κολέγιο Holy Cross της Μασαχουσέτης, ελπίζει να αλλάξει αυτό το ανησυχητικό στατιστικό στοιχείο. Και για να το πετύχει, στρατολόγησε απροσδόκητους συνεργάτες: περιστέρια.
Το κλειδί για την πρόληψη ιατρικών λαθών
Σε μελέτη που δημοσιεύτηκε νωρίτερα φέτος, ο ΝτιΤζιρολάμο και οι συνεργάτες του εκπαίδευσαν επιτυχώς έξι περιστέρια να παρακολουθούν σύντομα βίντεο αξονικών τομογραφιών και να αποφασίζουν αν εμφανίζουν όζο στον πνεύμονα, δηλαδή μια ανάπτυξη που μπορεί να υποδηλώνει καρκίνο. Η μελέτη αυτή κρύβει το κλειδί για την πρόληψη ιατρικών λαθών στην απεικόνιση, αν και όχι με τον τρόπο που ίσως φαντάζεται κανείς. Κανένα περιστέρι δεν πρόκειται να φορέσει ποτέ λευκή ρόμπα σε ιατρείο.
Το 2025, ο ίδιος ερευνητής είχε δημοσιεύσει μελέτη που έδειχνε ότι, ακόμη κι όταν οι ακτινολόγοι δηλώνουν φανερά πως δεν εντόπισαν κάποιον ύποπτο όζο και χαρακτηρίζουν την εξέταση φυσιολογική, ο ασυνείδητος εγκέφαλός τους στην πραγματικότητα τον έχει εντοπίσει.
Χρησιμοποιώντας τεχνολογία παρακολούθησης βλέμματος, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όταν οι γιατροί κοιτάζουν κατευθείαν έναν ύποπτο όζο σε αξονική τομογραφία θώρακα, τα μάτια τους καθυστερούν στο σημείο και οι κόρες τους διαστέλλονται. Τα μάτια και ο εγκέφαλός τους έχουν παρατηρήσει ότι κάτι δεν πάει καλά, όμως η πληροφορία αυτή δεν φτάνει πάντα στη συνειδητή σκέψη, με αποτέλεσμα να κρίνουν την εξέταση φυσιολογική.
Πώς έγινε η εκπαίδευση των περιστεριών
Ο ΝτιΤζιρολάμο ήθελε έναν τρόπο να μελετήσει το ασυνείδητο οπτικό σύστημα, χωρίς παρεμβολές από τον συνειδητό ανθρώπινο εγκέφαλο. Αποφάσισε να χρησιμοποιήσει περιστέρια, καθώς το οπτικό τους σύστημα λειτουργεί με τρόπο παρόμοιο με το ασυνείδητο κομμάτι της ανθρώπινης όρασης.
Η εκπαίδευση λειτούργησε ως εξής: τα μισά πουλιά έπαιρναν τροφή ως ανταμοιβή όταν εντόπιζαν σωστά τους όζους, τα άλλα μισά όταν αναγνώριζαν σωστά τις καθαρές εξετάσεις. Τα περιστέρια έγιναν εξαιρετικά καλά σε αυτό, μαθαίνοντας να ξεχωρίζουν εικόνες με και χωρίς όζους και να εφαρμόζουν όσα είχαν μάθει σε εξετάσεις που δεν είχαν ξαναδεί.
Ακόμη πιο εντυπωσιακό, όταν έμαθαν να εντοπίζουν τους όζους, άρχισαν να αναγνωρίζουν και δύο άλλα προβλήματα των πνευμόνων στα οποία δεν είχαν εκπαιδευτεί καθόλου: το εμφύσημα και τους λεγόμενους «θολούς» όζους, που μπορεί να υποδηλώνουν πρώιμο στάδιο καρκίνου. Στο ανθρώπινο μάτι, εξηγεί ο ερευνητής, το εμφύσημα και οι θολοί όζοι «φαίνονται εντελώς διαφορετικά» από έναν κανονικό όζο.
Η επίδοση όμως των περιστεριών υποδηλώνει ότι υπάρχει ένα κοινό οπτικό σημάδι που διατρέχει και τις τρεις καταστάσεις, το οποίο ίσως εντοπίζει και ο ασυνείδητος ανθρώπινος εγκέφαλος, ακόμη κι όταν η συνειδητή αντίληψη των γιατρών λέει πως η εξέταση είναι φυσιολογική.
Ο ερευνητής ελπίζει να μετατρέψει αυτά τα ευρήματα σε ισχυρά εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης που θα βοηθούν τους γιατρούς να αποφεύγουν τέτοια λάθη. Σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει δεδομένα παρακολούθησης βλέμματος και φυσιολογικά δεδομένα, όπως η διαστολή της κόρης, για να καταγράψει πώς οι ακτινολόγοι αντιδρούν σε λεπτές ανωμαλίες, ακόμη κι όταν χαρακτηρίζουν μια εξέταση φυσιολογική, και στη συνέχεια να τροφοδοτήσει αυτά τα δεδομένα σε μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης.
Ξεκαθαρίζει πως αυτή η τεχνητή νοημοσύνη δεν θα αντικαταστήσει τους ακτινολόγους, αλλά θα λειτουργήσει ως εργαλείο που μαθαίνει απευθείας από τα μάτια τους, γεφυρώνοντας το χάσμα ανάμεσα στο συνειδητό και το ασυνείδητο μέρος του εγκεφάλου τους και ενισχύοντας τελικά την κρίση τους.
Τεχνολογία χρήσιμη και σε καρδιολόγους
Η ίδια τεχνολογία θα μπορούσε να φανεί χρήσιμη και σε καρδιολόγους που διαβάζουν ηλεκτροκαρδιογραφήματα, καθώς και σε άλλους τομείς εκτός ιατρικής. Θα μπορούσε, για παράδειγμα, να βοηθήσει ιστορικούς τέχνης να ξεχωρίσουν αυθεντικά αριστουργήματα από επιδέξιες πλαστογραφίες, ή υπαλλήλους ασφαλείας αεροδρομίων να εντοπίζουν όπλα σε σαρώσεις αποσκευών που μόλις είχαν χαρακτηρίσει ασφαλείς.
«Αυτή τη στιγμή περιορίζομαι αποκλειστικά στα ιατρικά λάθη, γιατί μου φαίνονται πολύ πιο πρακτικά», λέει ο ΝτιΤζιρολάμο, «αλλά ελπίζω κάποια στιγμή να δοκιμάσω κάτι σαν “μπορούμε να καταλάβουμε ποιοι πίνακες του Καραβάτζιο είναι αυθεντικοί και ποιοι πλαστοί;”».
