Называть кого-то «птичьим разумом» не совсем комплимент. Но недавнее исследование показывает, что у наших друзей-птиц гораздо больше умов, чем мы обычно думаем, особенно голуби.
Связанный контент
- Гигантское стадо голубей освещает ночное небо Нью-Йорка
- Кошки тоже заболевают раком молочной железы, и мы можем многому научиться у него
- Как два голубя помогли ученым подтвердить теорию большого взрыва
В лабораторных тестах обыкновенных голубей учили читать те же самые тонкие сигналы на рентгеновских снимках и предметных стеклах микроскопа, которые медики ищут, чтобы отличить здоровую ткань от раковой. После двухнедельного обучения голуби смогли поставить правильный диагноз в 85% случаев, что является удивительным уровнем точности, который конкурирует с показателями патологов-людей.
Хотя вы в ближайшее время не будете записываться на прием к врачу-голубю, результаты показывают, что птицы могут сыграть роль в оценке новых методов медицинской визуализации и создании более совершенных технологий отображения.
«Возможно, голуби не умеют писать стихи, но у них есть миллионы лет, чтобы развить способности, необходимые им для навигации в очень сложном и опасном мире», - говорит руководитель исследования Ричард Левенсон, профессор кафедры патологии и лаборатории. медицина в университете Калифорнии, Дэвис. «Поэтому меня не удивляет, что они могут заниматься патологией!»
Эволюционно говоря, у птиц развился крошечный мозг, чтобы облегчить полет: «Тяжелые головы не отрываются», - говорит соавтор Эдвард Вассерман, профессор психологии и науки о мозге в Университете Айовы.
Голова голубя могла бы поместиться на кончике указательного пальца, но Вассерман называет это «чудом миниатюризации», наполненным потрясающим количеством визуального интеллекта, который в некоторых отношениях превосходит наш собственный. Например, у голубей четыре-пять цветовых рецепторов в глазу, а у нас только три. По словам Вассермана, у них также лучше периферическое зрение, чем у людей.
Кроме того, птицы проводят бесконечные часы, просматривая почву на предмет мелких семян и насекомых, поэтому у них есть одна из наиболее тонко отточенных способностей природы для анализа сложных визуальных моделей и обнаружения аномалий.
Эти черты побудили Левенсона и его команду исследовать, насколько хорошо голуби работают при оценке медицинских изображений. Они обучили 16 птиц, используя оцифрованные изображения, сделанные с маммограмм и биопсийных слайдов. Изображения отображались на сенсорном экране в окружении синих и желтых «кнопок выбора». В одном испытании желтая кнопка означала «доброкачественная», а синяя кнопка «злокачественная». Когда голубь нажал кнопку, соответствующую правильному ответу, он был награжден гранулами, доставленными на блюдо.
Некоторые из тестов включали обнаружение микрокальцификации - отложений кальция, которые в определенных конфигурациях могут указывать на рак молочной железы - на слайдах маммографии. Задача обнаружения этих узорчатых белых пятен на сложном фоне аналогична тому, что голуби уже обычно делают в своей визуально загроможденной среде.
По словам Вассермана, птицы научились методом проб и ошибок без каких-либо словесных или иных подсказок. Вначале они выбирали правильную кнопку в 50% случаев, чего и следовало ожидать совершенно случайно. К 15 дню, однако, субъекты исследования на птицах были на 85 процентов верны в определении, были ли образцы ткани нормальными или злокачественными. После 25 дней обучения голуби достигли почти 90-процентного успеха, сообщает команда на этой неделе в PLOS ONE .
Голуби могут выполнить этот диагностический подвиг частично потому, что они обладают впечатляющими долговременными визуальными воспоминаниями, способными вспомнить более 1800 изображений. Но одной памяти недостаточно - для диагностических тестов зрители также должны иметь возможность обобщать на основе того, что они видели в прошлом, когда сталкиваются с совершенно новыми изображениями. Людям, например, можно показывать фотографии разных типов деревьев, и, несмотря на их различные формы, цвета и размеры, мы все равно можем пометить их всех как «деревья».
Голуби также способны обобщать. Более раннее исследование, проведенное Вассерманом, показало, что их можно научить сортировать фотографии по различным категориям, таким как ребенок, бутылочка, обувь и дерево. А в исследовании 2009 года психолог Сигеру Ватанабе из Университета Кейо в Японии обучил голубей отличать картины Моне от картин Пикассо.
«Люди часто полагают, что эволюция интеллекта и более высоких когнитивных способностей произошла по одной линии эволюции, а именно млекопитающих, в частности приматов, приматов и, наконец, людей», - говорит Ватанабе. Но недавние исследования сравнительного познания показали, что интеллект развивался по многим различным ветвям древа жизни, говорит он, и хорошим примером является это высокоразвитое визуальное познание у птиц.
«Что меня поразило в этом исследовании, так это то, что, несмотря на их сложность, голуби научились различать медицинские образы даже быстрее, чем другие раздражители, такие как лица и физические объекты», - говорит Бретт Гибсон, адъюнкт-профессор психологии в Университете Нью-Йорка. Хэмпшир, который специализируется на познании животных.
Гибсон предвидит время, когда голубей можно будет использовать со сканерами безопасности в аэропортах, чтобы помочь обнаружить подозрительные предметы или даже идентифицировать лица известных террористов. «Есть много способов, с помощью которых их острая зрительная система может помочь людям», - добавляет он.
Левенсон соглашается, но он говорит, что голуби не собираются заменять патологов и радиологов. Во-первых, птицы не попали в домашнюю пробежку с определенными типами масс молочных желез в маммограммах, которые имеют визуально сложные поражения и которые чрезвычайно трудно читать даже радиологам-людям.
И даже для задач более низкого уровня, где птицы соответствовали человеческим способностям, были бы огромные нормативные и юридические препятствия для их фактического использования в диагностике.
«Что FDA думает о голубях?» - размышляет Левенсон. «Мне страшно подумать». Вместо этого исследовательская группа считает, что птицы могут заменить обученных медицинских технологов в некоторых утомительных и трудоемких работах по оценке продуктов новых систем визуализации, которые постоянно разрабатываются для повышения точности диагностики рака.
Тем временем, однако, остается загадка: как они это делают? «Голуби обладают визуальным и интеллектуальным потенциалом для выполнения этой задачи», - говорит Вассерман. «Но это не значит, что то, как они это делают, - это то же самое, что и люди».
Голуби могут отслеживать совершенно разные визуальные сигналы, поэтому зная, что именно они видят и как они оценивают эту информацию, может помочь людям или даже компьютерам освоить более эффективные способы анализа медицинских изображений. Затем Вассерман хотел бы проверить птиц с помощью современных камер, которые могут отслеживать движения их глаз, и посмотреть на их эффективность, исследуя новейший инструмент в диагностической технологии, 3D-рентгенограммы.
«У нас впереди очень интересные возможности», - говорит эксперт по голубям.
