Práce psychologa Edwarda Wassermana o holubím vnímání, může vést k novým strategiím určování nádorových a srdečních chorob.
Tématikou ptáků a medicíny jsme se již zabývali v překladech článků o pštrosech, kteří vytvářejí detoxikační protilátky a také o slepicích, u nichž by výzkum jejich sluchového ústrojí mohl poskytnout náměty na nové způsoby léčby ztráty sluchu u lidí.
Cvičit holuba, aby rozeznal známky rakoviny, by se mnoha lidem mohlo zdát jako absurdní nápad. Nikoliv však Edwardu Wassermanovi, pro něhož je tento výcvik součástí zcela běžného dne v kanceláři.
Už padesát let zkoumá holuby, jak vynikají v obtížných vnímavostních úlohách. Holuba například umístí do krabice, ukáže mu obrázky lidských výrazů obličejů a naučí ho rozeznat naše emoce.
Před šesti lety se Wasserman, profesor experimentální psychologie na Univerzitě v Iowě, dal dohromady se dvěma dalšími odborníky, aby zjistili, jestli naučí holuba skalního rozeznat na lékařských snímcích známky rakoviny prsu.
Projekt začal tím, že patolog Richard Levenson oslovil Wassermana a radioložku Elizabeth Krupinski s nápadem: Co když umějí ptáci lépe než lékaři rozeznat jemné náznaky onemocnění? Míra špatného určení diagnózy je při využití mamogramů vysoká – okolo jedné pětiny snímků jsou vyhodnoceny jako falešně pozitivní nebo obsahují problematická místa, která nejsou vůbec označena. Holubi na druhou stranu mohou tyto nepřesnosti vylepšit, aniž by museli projít čtyřmi roky placeného lékařského vzdělání.
Výsledná studie, publikovaná v roce 2015, ukázala ohromující výsledky. Obecně čtou ptáci správně 85% rentgenových snímků. Nyní je Wasserman těsně před publikováním nové studie, která ukazuje, že podobných úspěchů dosahují holubi při odhalování poškozených lidských srdečných tkání.
Nastavení obou pokusů bylo jednoduché. V zajetí odchovaný holub seděl uvnitř kovové krychle veliké asi jako mikrovlnná trouba. Jedna stěna krychle se odstranila, aby mohli vědci nahlížet dovnitř, zatímco na druhé stěně byla připevněna obrazovka, na níž se posunovaly lékařské snímky. Každou stranu obrazovky lemovalo políčko „ano“ a „ne“, aby mohl pták zobákem označit odpověď: s nemocí nebo bez nemoci. Každou správnou odpověď zařízení odměnilo proteiny nabitým pamlskem.
Ptáci dokonce kontrolovali jeden druhého v čtení stejných snímků. Jejich společné skóre podle Wassermana ukazuje, že se rychle naučili (výcvikový tábor pro nováčky trval jen několik týdnů) dosahovat technicky přesných výsledků. Samozřejmě, že nikdo nenavrhuje, aby nemocnice začaly okamžitě vybavovat prohlížecí kabiny ptačími klecemi. Wasserman by spíš holuby začal používat k prvotnímu čtení rentgenových snímků nebo k tréninku radiologů a patologů, kteří při diagnostice pacientů silně spoléhají na metody lékařského zobrazování, aby se zaměřovali na vodítka ověřená ptáky.
Wassermanův zájem o holuby skalní pochází už z dob jeho studií psychologie v 70. letech 20. století. Svůj první výzkum zaměřený na ptáky prováděl na Univerzitě v Indianě, kde byli holubi oblíbeným testovacím subjektem od doby, co je věhlasný psycholog B. F. Skinner využil v několika studiích. Skinner vyzdvihoval učící a zrakové schopnosti holubů poté, co je dokázal naučit různým úkolům např. hrát bowling nebo navádět americké bomby na nepřátelské lodi během druhé světové války (tento projekt byl nakonec zastaven).
Skinnerova práce inspirovala Wassermana k úvaze, jestli by mentální vlohy holubů mohly být zužitkovány při určování nemocných tkání. „Jsou úžasně citliví na informace v samotném obrázku,“ říká, „a nemusí spoléhat na další okolnosti jako čich nebo zvuk“. To je částečně dáno evolučním vývojem, protože přežití druhu závisí na rozlišování predátorů a sbírání kousků potravy roztroušených po zemi. Ale vyzobávání lékařských obrázků prsních tkání s rakovinovými prvky? To určitě holubi evolucí nezískali. Lidé se tomu samozřejmě také evolučně nepřizpůsobili. Lékaři se naučí rozeznávat špatné struktury ve zdravých tkáních na lékařských fakultách, kde jsou motivováni známkami; holubi trénují ve Wassermanově laboratoři, a pokud správně vyberou, dostanou granuli potravy.
Jak ale holubi čtou rentgenové snímky je stále nejasné. Jedním možným vysvětlením je, že mozek holubů vytáhne z pořízeného záběru více druhů informací než lidský mozek. Holubi, stejně jako lidé, mají alespoň dva zrakové systémy, které pracují společně, vysvětluje Wasserman. Jeden obsahuje barvu a jeden tvar. Abychom si úkoly zjednodušili, nejspíš vybíráme k analýze jeden podnět, ačkoliv to znamená, že máme k vytvoření naší reakce méně informací. Pro analyzování mamogramů a jiných snímků „je patrně nejužitečnější zapojit jak barvu, tak tvar,“ podotýká Wasserman. Díky tréninku se holub rychle naučí používat oboje.
To znamená, že holubi nás v určitých schopnostech předčí. Zvláště mladí lékaři mohou získat mnoho poznatků z toho, jak ptáci určí, co na snímku je normální a co není, myslí si vědecká radioložka Claudia Mello-Thoms. Když lékaři hledají anomálie, často se zaměřují na chybná místa. Zkušeností a tréninkem to mohou změnit; chyby nutně nezmizí, jen se změní. „Starší lékaři se dívají na místo, kde je nějaká nepravidelnost, a nakonec rozhodnou, jestli je zhoubné nebo jestli je to něco, s čím si nemusí dělat starosti,“ říká. Letos nastoupila na fakultu v Univerzitě v Iowě a doufá, že bude s Wassermanem spolupracovat na dalších testech s holuby.
Mimo učebny mohou holubi posloužit jako kontrola kvality pro nemocnice, které digitalizují lékařské snímky. Zaměstnanci často používají počítačové algoritmy k zmenšení velkých souborů, což snižuje vizuální kvalitu skenů. „Zkušený radiolog nemá čas nebo chuť sedět před počítačovou obrazovkou a hodnotit, jestli je algoritmus účinný,“ poznamenává Wasserman. Holubi by podle něj mohli tuto nádenickou práci zvládnout a zaručit, že se detaily, které jsou pro nemoc důležité, neztratí.
Stejně jako u lidí, jsou někteří holubi ve čtení rentgenových snímků obratnější, než jiní. Ale ať už je to pták, člověk nebo počítač, jsme všichni při rozpoznávání vnitřku těla stejně naivní, tvrdí Wasserman. Rozdíl je pouze v tom, že jeden z výše zmíněných „je vždy dochvilný, pracuje na plné obrátky a to všechno dělá doslova jen za pár buráků.“
Překlad: Markéta Zýková
Zdroj: Audubon.org
