Visuelle Fähigkeiten von Tauben für die Medizin nutzbar?
Tauben können auf Bildern gutartiges von bösartigem Brustgewebe unterschieden und auch krebsrelevante Mikroverkalkungen auf Mammographien korrekt identifizieren, berichten Wissenschaftler der University of California (UC) von ihren aktuellen Forschungsergebnissen. Letzteres sei „eine Aufgabe, die auch für qualifizierte menschliche Beobachter äußerst schwierig ist“, so die Mitteilung der UC.
Tauben verfügen laut Aussage der US-Forscher über besondere visuelle Fähigkeiten, die möglicherweise für medizinische Zwecke eingesetzt werden können. „Mit etwas Training und gezielter Nahrungsmittelverstärkung waren Tauben genauso gut wie Menschen bei der Kategorisierung digitalisierter Dias und Mammographien von gutartigem und bösartigem menschlichen Brustgewebe“, berichtet Studienautor Professor Richard Levenson von der UC. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler in dem Fachmagazin „PLoS One“ veröffentlicht.
Ausbildung am Monitor
Basierend auf früheren Studien zu den besonderen visuellen Fähigkeiten von Tauben haben die Wissenschaftler der University of California untersucht, ob die Vögel möglicherweise auch einen Beitrag bei der Auswertung von Bildern für die Krebsdiagnose leisten können. Für die Studie lernten 16 Tauben auf einem Monitor Bilder mit gutartigem Brustgewebe von Bildern mit bösartigem Brustgewebe zu unterscheiden. Sie mussten die richtige Antwort auf dem Monitor anpicken und erhielten hierfür anschließend eine Belohnung. Bei falscher Entscheidung erfolgte keine Belohnung und die Vögel bekamen das Bild erneut zu sehen, um ihren Fehler zu korrigieren. So arbeiteten sich die Tauben in einer ersten Versuchsreihe durch zahlreiche Bilder mit unterschiedlicher Vergrößerung, Farbgebung und Kontraststärke, bevor sie in einem zweiten Versuch das erlernte Wissen zur Anwendung bringen sollten.
Kombinierte Ergebnisse mit 99 Prozent Genauigkeit
In dem zweiten Versuch bekamen die Tauben wieder Bilder von gutartigem und bösartigem Brustgewebe zu sehen, allerdings waren dies gänzlich neue Bilder. Auch erhielten sie in diesem Versuch eine Belohnung, unabhängig davon, ob ihre Entscheidung richtig oder falsch war. Der Test zeigte, dass „die Tauben dazu in der Lage waren, zu verallgemeinern, was sie gelernt hatten, und die digitalisierten Dias zum Großteil korrekt zu identifizieren“, so Prof. Levenson. Die Vögel seien bei der Unterscheidung zwischen gutartigem und bösartigem Brustkrebs bemerkenswert geschickt, berichtet der Mediziner. Diese Fähigkeit erfordere bei Menschen in der Regel eine lange Ausbildung. Die Diagnosegenauigkeit der Tauben habe sich von anfangs 50 Prozent auf fast 85 Prozent nach rund zwei Wochen Training erhöht. Bei der Kombination der Ergebnisse von vier Vögeln habe sich die Genauigkeit sogar auf 99 Prozent erhöht.
Tauben in der Medizin?
In einem weiteren Versuch trainierten die Wissenschaftler die Tauben darauf, Mammographie-Bilder mit und ohne Mikroverkalkungen zu unterscheiden, wobei eine gemittelte Genauigkeit von 84 Prozent erreicht wurde. Eine Leistung, die laut Aussage der Forscher ebenfalls auf Augenhöhe mit menschlichen Radiologen liegt. Schwierigkeiten hatten die Tauben allerdings bei der Unterscheidung der Dichte des Brustgewebes, welches ebenfalls entscheidend bei der Bestimmung von Brustkrebs ist. Insgesamt zeigten die Tauben laut Aussage der Forscher jedoch ein vielversprechendes Potenzial, dass auch für medizinische Zwecke nutzbar wäre. So könnten die Vögel beispielsweise zur Validierung neu entwickelter bildgebender Technologien eingesetzt werden, was eine „schwierige, zeitaufwändige und kostspielige Tätigkeit“ sei, die normalerweise die Rekrutierung von Medizinern für diese „vergleichsweise profane Aufgabe“ erfordere, schreiben Levenson und Kollegen. (fp)