Τα περιστέρια μπορούν να βοηθήσουν στη διάγνωση μορφών καρκίνου – Τα ευρήματα μελέτης

Για κάθε 10 απεικονίσεις αξονικών τομογραφιών που περιέχουν κάποιο εύρημα, ένας ακτινολόγος είναι πιθανό να μην δει 3 από αυτές. Αυτό αποτελεί πρόβλημα επειδή η επιβίωση των ασθενών εξαρτάται, μεταξύ άλλων, από την έγκαιρη ανίχνευση.

Ο Δρ. Gregory DiGirolamo, ερευνητής στο Κολλέγιο του Τιμίου Σταυρού στο Γούστερ της Μασαχουσέτης, ελπίζει να κάνει αυτό το ανησυχητικό στατιστικό στοιχείο παρελθόν. Και έχει στρατολογήσει μερικούς απίθανους βοηθούς: τα περιστέρια.

Ναι, σωστά διαβάσατε. Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε νωρίτερα φέτος, ο DiGirolamo και οι συνάδελφοί του εκπαίδευσαν με επιτυχία έξι περιστέρια να παρακολουθούν σύντομα βίντεο αξονικής τομογραφίας και να αποφασίζουν εάν εμφάνιζαν ή όχι όγκους στον πνεύμονα που θα μπορούσαν να σηματοδοτούν καρκίνο. Αυτή η “επιστημονικής φαντασίας” μελέτη στην πραγματικότητα κρατά το κλειδί για την πρόληψη αστοχιών στην ιατρική απεικόνιση.

Οι περιορισμοί του ανθρώπινου εγκεφάλου

Το 2025, ο DiGirolamo και οι συνάδελφοί του δημοσίευσαν μια μελέτη που έδειξε ότι, ακόμη και όταν οι ακτινολόγοι παραβλέπουν φαινομενικά έναν πνευμονικό όζο και δίνουν στην σάρωση το θετικό αποτέλεσμα, ο μη συνειδητός εγκέφαλός τους στην πραγματικότητα ανιχνεύει τον ύποπτο όζο.

Χρησιμοποιώντας τεχνολογία παρακολούθησης των ματιών, διαπίστωσαν ότι όταν οι ακτινολόγοι εξετάζουν ακριβώς ένα ύποπτο πνευμονικό οζίδιο σε αξονική τομογραφία θώρακος, τα μάτια τους παραμένουν πάνω από το σημείο όπου υπάρχει το πρόβλημα και οι κόρες των ματιών τους διευρύνονται. Τα μάτια και ο εγκέφαλός τους έχουν παρατηρήσει ότι κάτι δεν πάει καλά. Αλλά μερικές φορές αυτές οι πληροφορίες δεν φτάνουν στον συνειδητό εγκέφαλό τους και αποφασίζουν ότι η σάρωση φαίνεται φυσιολογική.

Ο DiGirolamo ήθελε να βρει έναν τρόπο να μελετήσει το μη συνειδητό οπτικό σύστημα, χωρίς παρεμβολές από τον συνειδητό ανθρώπινο εγκέφαλο. Για τον λόγο αυτό αποφάσισε να χρησιμοποιήσει περιστέρια, καθώς το οπτικό τους σύστημα λειτουργεί σε μεγάλο βαθμό όπως το ασυνείδητο μέρος της ανθρώπινης όρασης.

Η εκπαίδευση ακτινολογίας για τα περιστέρια είχε ως εξής: Τα μισά πουλιά έλαβαν μια ανταμοιβή τροφής για τη σωστή ανίχνευση οζιδίων. Τα άλλα μισά ανταμείφθηκαν για τη σωστή αναγνώριση καθαρών σαρώσεων. Τα περιστέρια έγιναν πολύ καλά σε αυτό. Έμαθαν να διακρίνουν τη διαφορά μεταξύ εικόνων με και χωρίς οζίδια των πνευμόνων και μπορούσαν να εφαρμόσουν όσα είχαν μάθει σε σαρώσεις που δεν είχαν ξαναδεί.

Ακόμα πιο εντυπωσιακό: μόλις έμαθαν να εντοπίζουν τα οζίδια των πνευμόνων, άρχισαν να αναγνωρίζουν δύο άλλα προβλήματα των πνευμόνων στα οποία δεν είχαν εκπαιδευτεί – το εμφύσημα (μια πάθηση όπου οι αερόσακοι στους πνεύμονες είναι κατεστραμμένοι) και τα θολωμένα υάλινα οζίδια (θολές γκρίζες περιοχές που μπορεί να υποδηλώνουν καρκίνο του πνεύμονα σε πρώιμο στάδιο).

Στο ανθρώπινο μάτι, το εμφύσημα και τα θολωμένα υάλινα οζίδια «μοιάζουν εντελώς διαφορετικά από ένα πνευμονικό οζίδιο», λέει ο DiGirolamo στο Popular Science. Αλλά η απόδοση των περιστεριών υποδηλώνει ότι υπάρχει ένα κοινό οπτικό σημάδι που διατρέχει και τις τρεις παθήσεις. Ο μη συνειδητός ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί επίσης να εντοπίσει αυτό το σημάδι, ακόμη και όταν η συνειδητή αντίληψη των γιατρών λέει ότι μια σάρωση φαίνεται φυσιολογική.

Ο DiGirolamo ελπίζει να μετατρέψει αυτά τα ευρήματα σε ισχυρά ιατρικά εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι γιατροί για να αποτρέψουν ιατρικά λάθη. Σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει δεδομένα παρακολούθησης του βλέμματος και φυσιολογίας (όπως η διεύρυνση της κόρης) για να καταγράψει πώς οι ακτινολόγοι ανταποκρίνονται σε ανεπαίσθητες ανωμαλίες -ακόμα και όταν χαρακτηρίζουν μια σάρωση «φυσιολογική»- και στη συνέχεια να τροφοδοτήσει αυτά τα μοτίβα κίνησης των ματιών με μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης.

Καθιστά επίσης σαφές ότι αυτή η ιατρική τεχνητή νοημοσύνη δεν θα αντικαταστήσει τους ακτινολόγους, αλλά θα λειτουργήσει ως εργαλείο που μαθαίνει απευθείας από τα μάτια τους, γεφυρώνοντας το χάσμα μεταξύ του συνειδητού και του μη συνειδητού εγκεφάλου τους και, τελικά, ενισχύοντας την κρίση τους.

Η ίδια τεχνολογία θα ήταν επίσης χρήσιμη για τους καρδιολόγους που διαβάζουν ΗΚΓ για καρδιακές προσβολές, ενώ υπάρχουν και άλλες πιθανές χρήσεις εκτός της ιατρικής. Αυτή η προσέγγιση (η χρήση των κινήσεων των ματιών των ειδικών και των ανεπαίσθητων φυσιολογικών αντιδράσεων για την εκπαίδευση της τεχνητής νοημοσύνης) θα μπορούσε μια μέρα να βοηθήσει τους ιστορικούς τέχνης να διακρίνουν πραγματικά αριστουργήματα από έξυπνες πλαστογραφίες ή να βοηθήσει τους ελεγκτές αεροδρομίων να εντοπίσουν βόμβες σε σαρώσεις αποσκευών που μόλις έχουν εγκρίνει ως ασφαλείς.

«Αυτή τη στιγμή περιορίζομαι αποκλειστικά σε ιατρικές αστοχίες, επειδή αυτές μου φαίνονται πολύ πιο πρακτικές», είπε ο DiGirolamo, «αλλά ελπίζω να ασχοληθώ λίγο με το ερώτημα “μπορούμε να καταλάβουμε ποιοι Καραβάτζιο είναι αληθινοί και ποιοι ψεύτικοι;”».