Eine Taube steht vor einem Bildschirm, scannt ein Bild von Brustgewebe und beurteilt, ob es krebsartig ist. Während Tauben, die sich als Pathologen ausgeben, weit hergeholt erscheinen mögen, könnte dies die Zukunft der Nuklearmedizin sein.
„Im Moment scannen Leute Tausende von Bildern – und stellen fest, ob die Bilder uns etwas sagen. Ich denke, Tauben könnten leicht eingreifen und zumindest einen ersten Durchgang machen“, sagt Richard Levenson, Professor für Pathologie und Labormedizin an der Universität von Kalifornien, Davis.
Levenson war einer der Hauptforscher in einer bahnbrechenden Studie, in der getestet wurde, ob Tauben Krebs erkennen können, indem sie sich Gewebeproben ansehen. Wie sich herausstellt, können sie das – und das mit großer Genauigkeit. Tatsächlich entdeckten Forscher hinter einer gemeinsamen Studie von UC Davis und der University of Iowa , dass Tauben oft so genau sind wie Radiologen.
Während der zweijährigen Studie der Forscher wurden Tauben darauf trainiert, krebsartige und nicht krebsartige Bilder mit "operanter Konditionierung" zu identifizieren, einer Methode, die die Vögel jedes Mal mit Futter belohnte, wenn sie ein Bild richtig identifizierten. Die Vögel pickten auf eine Seite eines Bildes, wenn sie bösartige Zellen entdeckten, und auf die gegenüberliegende Seite eines Bildes, wenn sie nur normale Zellen sahen.
Die Tauben – nicht die ersten Tiere, die im Kampf gegen den Krebs rekrutiert wurden – lernten, gutartige oder bösartige Gewebeproben in verschiedenen Auflösungen zu erkennen, die von niedriger bis hoher Vergrößerung reichten. Sie lernten auch, Krebszellen sowohl in Farb- als auch in Schwarzweißbildern zu erkennen. Nach zweiwöchigem Training waren die Vögel bei der Erkennung von Krebs zu 85 Prozent genau, aber ihre Genauigkeit nahm ab, wenn ihnen besonders neuartige oder dichte Bilder präsentiert wurden. Die Genauigkeit der Vögel spiegelte die menschlicher Radiologen wider, von denen die meisten normalerweise eine Genauigkeit von etwa 80 Prozent erreichen .
„Die Bilder, mit denen die Vögel Probleme haben, sind die, mit denen die Menschen Probleme haben“, sagt Ed Wasserman, Professor für Psychologie an der University of Iowa und Mitautor der Studie.
In einigen Fällen waren die Diagnosen der Vögel nahezu perfekt. Als beispielsweise vier Vögeln ein Satz hochauflösender Bilder gezeigt wurde, erreichte die Genauigkeit der Gruppe 99 Prozent. Forscher nannten dies "Flock-Sourcing".
Die fast 100-prozentige Genauigkeit der Tauben bei der Erkennung von Krebs überraschte Wasserman nicht wirklich, gibt er zu. "Schockierend war, dass sie es extrapolieren konnten", sagt er. „Wir trainierten Tauben mit einem Satz von Bildern und testeten sie dann mit einem anderen Satz von Bildern, die sie noch nie zuvor gesehen hatten – und die Vögel gaben ihr Wissen fast perfekt weiter. Sie lernten, das, was sie gelernt hatten, auf brandneue Beispiele zu übertragen. Das macht sie potenziell hervorragende Diagnostiker."
Der Schlüssel, sagt Wasserman, liegt im Gehirn der Taube, das nur etwa so groß ist wie eine Traube. Trotz seiner geringen Größe funktionieren die neuralen Bahnen eines Taubengehirns, einschließlich der Basalganglien und der kortikal-striatalen Synapsen, ähnlich wie bei uns.
„Frühere Studien haben gezeigt, dass Vögel einzelne menschliche Gesichter und emotionale Ausdrücke auf diesen Gesichtern erkennen können, dass Vögel zwischen Kunstwerken von Monet oder Picasso unterscheiden können und dass Vögel mit ihrem Sehvermögen alle möglichen kunstvollen und exquisiten Dinge tun können“, sagt Wasserman.
Diese früheren Ergebnisse veranlassten die Forscher, die visuellen Fähigkeiten von Tauben zu untersuchen und die Fähigkeiten der Vögel auf die Pathologie anzuwenden.
„Das Überraschende war nicht, dass es funktionierte, sondern dass es so gut und so schnell funktionierte“, sagt Levenson und fügt hinzu, dass die Studieninformationen von drei verschiedenen wissenschaftlichen Zeitschriften abgelehnt wurden, bevor sie von PLOS ONE veröffentlicht wurden .
Und obwohl die Wissenschaftler Tauben nicht als Ersatz für menschliche Diagnostiker sehen, schlagen sie vor, dass wir viel von dem Prozess lernen können, durch den Tauben lernen, und Wege zur Korrektur menschlicher Fehler besser verstehen können. Wer weiß – irgendwann in naher Zukunft wird „Vogelhirn“ vielleicht nur noch zu einem Kompliment.
Jetzt ist das cool
Eine Anfang 2015 veröffentlichte Studie der University of Iowa legt nahe, dass Tauben das Äquivalent von Wörtern auf die gleiche Weise lernen können wie menschliche Kinder.
