鸽子其实很擅长识别恶性癌症

但不要马上辞退你的医生

诊断癌症可能是一项艰巨的任务。通常,病理学家需要迅速决定一小簇细胞是恶性的还是良性的,或者乳房X光片上看到的小肿块是否可疑。正因为如此,病理学家需要经过四年的医学院和培训。但事实证明,鸽子也许有一天能提供帮助。

加州大学戴维斯分校和爱荷华大学的研究人员想了解病理学家是如何随着时间推移提高癌症识别技能的,以及哪些特征和属性对他们做出准确诊断最重要。为了弄清楚这一点,科学家们训练鸽子区分健康组织和癌变组织,因为人类和鸽子拥有许多相同的视觉系统。根据今天发表在《PLOS One》杂志上的一项研究,鸽子在这方面表现出人意料地出色。

在实验中,科学家们给每只鸽子看了一系列乳腺组织显微图像。在盯着图像看之后,鸽子会选择一个黄颜色或蓝颜色的按钮,分别代表癌变或非癌变。如果鸽子回答正确,就会得到美味的奖励。每只鸽子进行了15次每次一小时的训练,到最后,它们正确率约为85%。人类病理学家在更具挑战性的识别任务中(他们看到的是整个图像而不是小区域)准确率可达97%。

在另一项任务中,鸽子被要求在乳房X光片上检测乳腺癌肿块,但它们只能记住正确答案——无法查看新图像并判断肿块是癌变还是良性。即使是一组病理学家(作为研究的一部分)在查看了相同的肿块后,准确率也只有80%,这对他们来说也是一项挑战。

虽然鸽子的表现令人印象深刻,但它们仍然不如训练有素的病理学家准确。所以,鸽子不会很快成为新晋医生,但它们可以帮助研究人员了解病理学家是如何随着时间推移而进步的。研究人员发现,虽然图像的颜色方案和亮度对诊断的准确性影响很小(研究人员指出,这是有道理的,因为直到最近大多数病理学教科书都是灰度的),但他们发现鸽子会受到图像压缩程度的影响。起初,压缩严重的图像会降低它们的准确性;然而,随着时间的推移,它们能够适应压缩程度,结果变得更加准确。正如研究人员指出的那样,这与病理学家随时间学习的方式相符:“人类也可以学会忽略压缩伪影,并习惯于不太完美的视觉图像。”

因此,通过弄清楚鸽子是如何做出诊断的,这或许能让研究人员以更好、更具策略性的方式来训练病理学家和计算机系统。

 

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曾任《Popular Science》杂志的科学编辑。她对脑科学、微生物组和人体生理学特别感兴趣。除了《Popular Science》之外,她的作品还发表在《纽约时报》、《科学美国人》以及《Scholastic’s Science World》和《Super Science》杂志等刊物上。她拥有加州大学戴维斯分校神经生物学学士学位,以及纽约大学科学、健康和环境报道项目的科学新闻学硕士学位。


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