Nos wie

Florin, pies wyczuwający choroby, ma rację w ponad 70% przypadków. DIAGNOSTYKA MEDYCZNA PSY / NEIL POLLOCK

Psy wyszkolone do wyczuwania pewnych charakterystycznych zapachów w moczu są jednymi z najlepszych wykrywaczy raka znanych nauce. Naukowcy z MIT i innych placówek pracują nad powieleniem swoich niezwykłych zdolności w zakresie technologii, która choć mniej przytulna, byłaby znacznie łatwiejsza w użyciu na dużą skalę.

Psy, od mniej więcej 15 lat, okazały się być najwcześniejszymi i najdokładniejszymi wykrywaczami chorób dla wszystkiego, czego kiedykolwiek próbowaliśmy, mówi naukowiec z MIT Andreas Mershin, współautor nowy papier na tej pracy. Jak dotąd psy wykryły wiele różnych rodzajów raka wcześniej niż jakakolwiek inna technologia.

Psy wykryły raka płuc, pęcherza, jajnika, piersi i prostaty – i były nawet w stanie wykryć covid-19. Co więcej, niektóre psy wyszkolone do reagowania na próbki od pacjentów z jednym typem raka zidentyfikowały kilka innych, nawet jeśli podobieństwa między próbkami nie były oczywiste dla ludzi.

W ciągu ostatnich kilku lat Mershin i zespół pracowali nad zminiaturyzowanym systemem detektorów, który zawiera ssacze receptory węchowe ustabilizowane tak, aby działały jako czujniki, wytwarzając dane, które można przetwarzać w czasie rzeczywistym dzięki mocy obliczeniowej smartfona. System, jak mówi Mershin, jest w rzeczywistości znacznie bardziej czuły niż psi nos pod względem wykrywania obecności drobnych śladów różnych molekuł – ale pod względem interpretacji tych molekuł jest w 100% głupszy. Dlatego naukowcy wykorzystują uczenie maszynowe, aby spróbować znaleźć nieuchwytne wzorce, które psy mogą wywnioskować z zapachu, ale których ludzie nie byli w stanie uchwycić na podstawie analizy chemicznej.

Florin odwiedza Andreasa Mershina w jego biurze w MIT.

MEDYCZNA DIAGNOSTYKA PSY

Psy nie znają żadnej chemii, mówi Mershin. Nie widzą listy cząsteczek pojawiających się w ich głowie. Kiedy wąchasz filiżankę kawy, nie widzisz listy nazw i stężeń — czujesz zintegrowane doznanie. Psy potrafią wydobywać to wrażenie zapachu.

W najnowszych testach zespół przetestował 50 próbek moczu z potwierdzonych przypadków raka prostaty i kontroli, o których wiadomo, że są wolne od tej choroby, a program uczenia maszynowego ujawnił wszelkie podobieństwa i różnice między próbkami, które mogłyby pomóc w oparciu o czujniki system identyfikacji choroby. Zarówno sztuczny system, jak i psy osiągnęły celność powyżej 70%.

Wiedzieliśmy, że czujniki są już lepsze niż to, co psy mogą zrobić, jeśli chodzi o granicę wykrywalności, ale nie pokazaliśmy wcześniej, że możemy wytrenować sztuczną inteligencję, aby naśladować psy, mówi. A teraz pokazaliśmy, że możemy to zrobić. Pokazaliśmy, że to, co robi pies, można do pewnego stopnia powtórzyć.

Wyobraża sobie dzień, w którym telefony będą rutynowo wyposażone w wykrywacze zapachów, które mogą wykryć wczesne oznaki choroby znacznie wcześniej niż typowe ekrany – a nawet mogą ostrzegać przed dymem lub wyciekiem gazu.

ukryć