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Las palomas pueden detectar el cáncer de seno en imágenes médicas

Llamar a alguien "cerebro de pájaro" no es exactamente un cumplido. Pero un estudio reciente demuestra que nuestros amigos aviarios tienen mucha más inteligencia de la que generalmente les damos crédito, especialmente las palomas.

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En las pruebas de laboratorio, a las palomas comunes se les enseñó a leer algunas de las mismas señales sutiles en rayos X y portaobjetos de microscopio que los profesionales médicos buscan para distinguir entre tejido sano y canceroso. Después de poco más de dos semanas de entrenamiento, las palomas pudieron hacer el diagnóstico correcto el 85 por ciento de las veces, un sorprendente nivel de precisión que rivaliza con el desempeño de los patólogos humanos.

Si bien no va a reservar una cita con un médico de palomas en el corto plazo, los resultados sugieren que las aves podrían desempeñar un papel en la evaluación de nuevas técnicas de imágenes médicas y en la creación de mejores tecnologías de visualización.

"Las palomas pueden no ser capaces de escribir poesía, pero han tenido millones de años para desarrollar las habilidades que necesitan para navegar en un mundo muy complicado y peligroso", bromea el líder del estudio Richard Levenson, profesor del departamento de patología y laboratorio. medicina en la Universidad de California, Davis. "¡Así que no me sorprende que puedan hacer patología!"

Hablando evolutivamente, las aves desarrollaron pequeños cerebros para facilitar el vuelo: "Las cabezas pesadas no despegan", dice el coautor Edward Wasserman, profesor de psicología y ciencias del cerebro en la Universidad de Iowa.

El cerebro de la paloma encajaría en la punta de un dedo índice, pero Wasserman lo llama "una maravilla de la miniaturización" repleta de una cantidad prodigiosa de inteligencia visual que en algunos aspectos es superior a la nuestra. Las palomas, por ejemplo, tienen de cuatro a cinco receptores de color en el ojo, mientras que solo tenemos tres. También parecen tener una mejor visión periférica que los humanos, dice Wasserman.

Además, las aves pasan horas interminables escaneando el suelo en busca de pequeñas semillas e insectos, por lo que tienen una de las habilidades más finas de la naturaleza para analizar patrones visuales complejos y detectar anomalías.

Estos rasgos inspiraron a Levenson y su equipo a examinar qué tan bien se desempeñan las palomas al evaluar imágenes médicas. Entrenaron a 16 aves usando imágenes digitalizadas tomadas de mamografías y diapositivas de biopsia. Las imágenes se mostraron en una pantalla táctil flanqueada por “botones de elección” azules y amarillos. En una prueba, el botón amarillo significaba “benigno” y el botón azul “maligno”. Cuando la paloma picoteó el botón correspondiente a la respuesta correcta, fue recompensado con bolitas entregadas a un plato.

Algunas de las pruebas involucraron encontrar microcalcificaciones (depósitos de calcio que, en ciertas configuraciones, pueden indicar cáncer de seno) en las diapositivas de la mamografía. El desafío de detectar estas manchas blancas estampadas en un fondo complejo es similar a lo que las palomas ya hacen rutinariamente en sus entornos visualmente desordenados.

Las aves aprendieron a través de prueba y error sin ninguna señal verbal u otra, dice Wasserman. Al principio, estaban eligiendo el botón correcto el 50 por ciento de las veces, que es lo que uno esperaría por pura casualidad. Sin embargo, para el día 15, los sujetos del estudio aviar tenían un 85 por ciento de precisión al determinar si las muestras de tejido eran normales o cancerosas. Después de 25 días de entrenamiento, las palomas lograron una tasa de éxito de casi el 90 por ciento, informa el equipo esta semana en PLOS ONE .

Las palomas pueden lograr esta hazaña de diagnóstico en parte porque poseen impresionantes recuerdos visuales a largo plazo, pudiendo recordar más de 1, 800 imágenes. Pero la memoria por sí sola no es suficiente: para las pruebas de diagnóstico, los espectadores también deben poder generalizar en función de lo que han visto en el pasado cuando se enfrentan a imágenes completamente novedosas. A los humanos, por ejemplo, se les pueden mostrar fotografías de diferentes tipos de árboles, y a pesar de sus diferentes formas, colores y tamaños, aún podemos etiquetarlos a todos como "árboles".

Las palomas también son capaces de generalizar. Un estudio anterior de Wasserman demostró que se les puede enseñar a clasificar las fotografías en distintas categorías como bebé, biberón, zapato y árbol. Y en un estudio de 2009, el psicólogo Shigeru Watanabe de la Universidad de Keio en Japón entrenó a las palomas para diferenciar las pinturas de Monet de las de Picasso.

"La gente a menudo cree que la evolución de la inteligencia y la mayor capacidad cognitiva se produjo a lo largo de una sola línea de evolución, a saber, los mamíferos, en particular los primates, los grandes simios y, finalmente, los humanos", dice Watanabe. Pero estudios recientes de cognición comparativa han revelado que la inteligencia ha evolucionado a lo largo de muchas ramas diferentes del árbol de la vida, dice, y un buen ejemplo es esta cognición visual altamente desarrollada en las aves.

"Lo que realmente me sorprendió de este estudio actual es que, a pesar de su complejidad, las palomas aprendieron a discriminar las imágenes médicas incluso más rápido que otros estímulos, como caras y objetos físicos", dice Brett Gibson, profesor asociado de psicología en la Universidad de New Hampshire que se especializa en cognición animal.

Gibson prevé un momento en que las palomas se pueden usar con escáneres de seguridad en los aeropuertos para ayudar a detectar elementos sospechosos, o incluso para identificar los rostros de terroristas conocidos. "Hay muchas maneras en que su sistema visual agudo se puede utilizar para ayudar a los humanos", agrega.

Levenson está de acuerdo, pero dice que las palomas no están a punto de reemplazar a los patólogos y radiólogos. Por un lado, las aves no alcanzaron un jonrón con ciertos tipos de masas mamarias en mamografías que tienen lesiones visualmente complejas y son extremadamente difíciles de leer incluso para los radiólogos humanos.

E incluso para las tareas de nivel inferior en las que las aves igualaban las habilidades humanas, habría grandes obstáculos legales y reglamentarios para usarlas realmente en el diagnóstico.

"¿Qué pensaría la FDA sobre las palomas?", Reflexiona Levenson. "Me estremezco al pensar". En cambio, el equipo del estudio cree que las aves pueden reemplazar a tecnólogos médicos capacitados en algunos de los trabajos tediosos de evaluación de los productos de los nuevos sistemas de imágenes, que se desarrollan constantemente para mejorar la precisión del diagnóstico de cáncer.

Mientras tanto, sin embargo, queda un misterio esencial: ¿cómo lo hacen? "Las palomas tienen los medios visuales e intelectuales para dominar esta tarea", dice Wasserman. "Pero eso no quiere decir que cómo lo hacen sea lo mismo que cómo lo hacen las personas".

Las palomas pueden estar rastreando señales visuales completamente diferentes, por lo que saber exactamente qué están viendo y cómo están evaluando esa información podría ayudar a los humanos o incluso a las computadoras a dominar mejores formas de analizar imágenes médicas. A continuación, a Wasserman le gustaría probar a las aves con cámaras avanzadas que pueden rastrear los movimientos de sus ojos y observar su rendimiento examinando la última herramienta en tecnología de diagnóstico, las radiografías 3D.

"Tenemos algunas oportunidades extremadamente emocionantes por delante", dice el experto en palomas.

Las palomas pueden detectar el cáncer de seno en imágenes médicas