Шнобелевская премия. Самые нелепые изобретения и не только

Получается, эта Шнобелевская премия — не просто за забавный эксперимент по дрессировке птиц. Другие исследования по той же теме, проведенные за последние несколько десятилетий, показали, что голубей можно научить отличать разные буквы алфавита, верно идентифицировать предметы, принадлежащие к определенным категориям (кошки, цветы, машины и стулья), разбираться в том, имеет ли таблетка лекарства правильную или неправильную форму. Голуби успешно различают и запоминают не только размер и форму предмета, но и его цвет, текстуру, особенности строения. Ученые пока не могут понять, какие именно структуры головного мозга голубей и какие нейронные цепочки задействованы в столь сложных процессах, но одно биологи определить смогли: вовлеченные в распознавание визуальной информации структуры мозга у голубей работают так же, как и у нас с вами.

Учитывая все вводные данные, биологи предположили, что способности голубей могут быть использованы и при распознавании изображений, имеющих отношение к медицине. Группа американских исследователей под руководством Ричарда Левенсона (Медицинский центр Калифорнийского университета в Дэвисе) в 2015 году проверила эту гипотезу и пришла к выводу, что голуби могут составить достойную конкуренцию врачам-онкологам в диагностике заболевания. Статью опубликовали в журнале PLoS One.

Сигэру ватанабе работал не только с голубями, но и с яванскими воробьями: этих птиц он научилотличать музыку Людвига ван Бетховена от произведений арнольда Шенберга.

Исследователи использовали образцы гистологических исследований тканей груди; маммограммы, на которых были показаны здоровые ткани груди и ткани с отложениями солей кальция; а также снимки доброкачественных и злокачественных опухолей молочной железы. Все изображения брались из архивов медицинских центров, а перед экспериментами показывались врачам-онкологам, которые ставили диагноз, основываясь только на снимках.

Процедура обучения птиц была похожа на «уроки» Ватанабэ. Спустя три дня после начала тренировок на изображениях, полученных в результате гистологических обследований, точность «постановки диагноза» птицами не превышала 50 % — то есть обыкновенной случайности. Однако к 15-му дню обучения голуби определяли изображения с опухолями в 85 % случаев — как на знакомых, так и на новых для них снимках, а это значит, что птицы успешно обобщали полученную информацию. Со второй задачей — отбор маммограмм с отложениями солей кальция — птицы тоже справились успешно, правда, в этом случае точность работы со знакомыми снимками оказалась выше (84 % против 72 % в случае ранее не виденных изображений). Профессиональные врачи-онкологи продемонстрировали похожие результаты.

Последнее испытание, в ходе которого нужно было отличить доброкачественное образование от злокачественного, голуби провалили: хотя обучение длилось 80 дней (а не три-четыре недели, как остальные тренировки), точность постановки диагноза не превысила 44–50 %. Такой же результат можно получить подбрасыванием монетки.

Самым же поразительным достижением ученые называют то, что коллективную диагностику (когда одно и то же изображение гистологического обследования показывалось четырем птицам) голуби проводили с точностью 99 % — наравне с врачами и лучше компьютеров, которые выполняли ту же задачу.

Это исследование было не единственным, когда голуби работали с медицинскими снимками. Так, в 2020 году были опубликованы результаты «голубиной диагностики» гиперфузии миокарда левого желудочка сердца — несложно догадаться, что птицам вновь удалось научиться довольно точно отделять изображения здорового сердца от снимков с патологиями.

Впрочем, несмотря на все успехи наших крылатых братьев, не стоит думать, что в скором времени на плече каждого онколога будет сидеть сизый голубь. «Эти исследования серьезны и амбициозны, — говорит Альдо Бадано, врач и сотрудник Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. — Тем не менее, как и люди, птицы ошибаются, если показать им изображения с измененными цветами или худшего качества. Как и люди, птицы могут ставить ложноположительный диагноз. И, конечно, птицы не принимают во внимание контекст — историю болезни, предыдущее лечение, — то есть то, что люди всегда учитывают. Так что здесь требуется еще очень много работы». Доктор Ричард Левенсон, руководитель исследования 2015 года, также скептичен насчет будущей медицинской карьеры голубей: «Я думаю, что в какой-то момент компьютеры все-таки покажут лучшие результаты», — говорит он.

Вместе с Сигэру Ватанабэ, Дзюнко Сакамото и Масуми Вакита лауреатами Шнобелевской премии 1995 года стали:

Химия: Биджан Пакзад за создание «ДНК-одеколона» и «ДНК-духов», которые не содержали ДНК и выпускались во флаконах в виде тройной спирали. (Настоящая ДНК имеет форму двойной спирали).