2022-03-13 02:00:02 来源:参考消息网 责任编辑:黄晋一
核心提示:文章称,狗、鸽子和老鼠等动物越来越多地被用于临床医学和研究,以帮助诊断疾病。如果经过专门训练,它们出色的嗅觉和敏锐的视力使它们能够比许多人类专家更准确地发现疾病症状。

参考消息网3月13日报道 西班牙《趣味》月刊2021年12月号发表题为《我这是怎么了,狗狗医生?》的文章,作者为巴勃罗·何塞·巴雷切古伦,全文摘编如下:

狗、鸽子和老鼠等动物越来越多地被用于临床医学和研究,以帮助诊断疾病。如果经过专门训练,它们出色的嗅觉和敏锐的视力使它们能够比许多人类专家更准确地发现疾病症状。

许多癌症的诊断是基于人类的视觉:活检样本被放置在显微镜下,病理学家查看它是否显示出令人担忧的特征。组织病理学家评估之后可能会进行另一系列分析,以帮助指导最终诊断。这一基本测试可能非常重要,但其背后总是存在人为错误的可能性或受限于我们自己的视力。这就是为什么正在研究两条支持线以帮助医疗专业人员的原因。一方面,我们拥有先进的基于神经网络的计算机图像处理系统,尽管它们仍处于试验阶段,但有可能在几年内开始被用作诊断部门的支持系统;另一方面,我们有可能使用专门为此任务进行过训练的动物,如鸽子、狗和老鼠。

望:鸽子靠超强视觉诊癌

20世纪上半叶,美国心理学家伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳研发了各种策略,实现了心理学中所谓的操作性条件反射。通过一系列的正强化(奖励)或负强化(惩罚),他成功使实验中的某种动物进行了某种特定的行为,也就是后来人们所熟知的“斯金纳箱”。出于很多实践上的原因,斯金纳的大量实验是用鸽子来做的。因此,鸽子成为科学家在研究是否可以教会动物做某事时的参考模型,例如在分辨X光片和数字显微照片上的健康组织和癌变组织时,鸽子的准确率高达99%。

参考消息网3月13日报道 西班牙《趣味》月刊2021年12月号发表题为《我这是怎么了,狗狗医生?》的文章,作者为巴勃罗·何塞·巴雷切古伦,全文摘编如下:

狗、鸽子和老鼠等动物越来越多地被用于临床医学和研究,以帮助诊断疾病。如果经过专门训练,它们出色的嗅觉和敏锐的视力使它们能够比许多人类专家更准确地发现疾病症状。

许多癌症的诊断是基于人类的视觉:活检样本被放置在显微镜下,病理学家查看它是否显示出令人担忧的特征。组织病理学家评估之后可能会进行另一系列分析,以帮助指导最终诊断。这一基本测试可能非常重要,但其背后总是存在人为错误的可能性或受限于我们自己的视力。这就是为什么正在研究两条支持线以帮助医疗专业人员的原因。一方面,我们拥有先进的基于神经网络的计算机图像处理系统,尽管它们仍处于试验阶段,但有可能在几年内开始被用作诊断部门的支持系统;另一方面,我们有可能使用专门为此任务进行过训练的动物,如鸽子、狗和老鼠。

望:鸽子靠超强视觉诊癌

20世纪上半叶,美国心理学家伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳研发了各种策略,实现了心理学中所谓的操作性条件反射。通过一系列的正强化(奖励)或负强化(惩罚),他成功使实验中的某种动物进行了某种特定的行为,也就是后来人们所熟知的“斯金纳箱”。出于很多实践上的原因,斯金纳的大量实验是用鸽子来做的。因此,鸽子成为科学家在研究是否可以教会动物做某事时的参考模型,例如在分辨X光片和数字显微照片上的健康组织和癌变组织时,鸽子的准确率高达99%。

美国加利福尼亚大学戴维斯医学中心研究人员此前进行的实验发现,鸽子能够学习如何辨认图像中显示的是健康的还是癌变的乳腺组织。研究人员称,通过一些训练,鸽子在对人类乳腺组织的数字显微照片和X光片进行良性和恶性分类方面表现得与人一样出色。研究认为,随着医学成像技术的不断创新,鸽子可以帮助研究人员和工程师评估新的成像技术。

在研究动物视觉层面的认知能力时,最有趣的特征之一是分析它是否能够生成和记忆视觉对象。此前有研究显示,鸽子的视觉能力很好,能够识别人的面孔、字母表中的字母甚至区分莫奈和毕加索的画作。

闻:狗狗可嗅出多种疾病

不过,不是所有关键都在于视觉能力,鸽子也不是唯一能够成为医生“诊断小帮手”的动物。人类的确拥有非常强的视觉能力,但嗅觉就不是我们的强项,尤其是与其他哺乳动物相比。例如,狗的鼻子约有3亿个嗅觉受体,而人类的鼻子只有500万至600万个。因此,狗的嗅觉、感知和敏感程度是我们根本无法企及的。

其中最重大的一个应用还是癌症的识别。早在1989年,《柳叶刀》杂志就刊登了一个案例,一位女性因皮肤出现损伤后自己的宠物狗出现非常怪异的举动而去就医,结果被诊断出罹患了皮肤癌。

目前已有研究表明,训练过的狗可以闻出的癌症包括肺癌、乳腺癌、膀胱癌、卵巢癌、前列腺癌、结直肠癌等。除了能嗅出尿液中的恶性肿瘤气味,狗还能闻出癌症患者呼吸里的特殊气味。

2019年的一项研究表明,一只比格犬经过8周的训练后,能够区分从患有恶性肺癌的患者和健康人群体内获得的血清样本,准确率为97%。研究人员认为,实验结果或将带来更好的筛查和诊断方案,有可能改变癌症检测的方式。

检测癌症并不是训练“狗狗医生”潜力时唯一的临床领域。2019年,英国敦提大学发布一份研究报告称,经过训练的嗅探犬能够区分感染和未感染疟原虫的儿童气味。研究人员与冈比亚医学研究委员会合作,从冈比亚采集样本,并在研究中心训练出了4条疟疾嗅探犬。它们可以嗅出患有疟疾的儿童穿过的袜子。实验结果证实,准确率在73%左右。疟疾的早期诊断和及时治疗是减少死亡率并控制传播的关键。如果通过气味来辨别是否感染疟原虫的方法确实可行,科学家们迟早会开发出人工的气味传感器。但在那之前,疟疾嗅探犬有望成为海关的好帮手。

狗展现出超常嗅觉辨别潜力的另一大疾病就是当前的新冠肺炎。2020年,德国汉诺威兽医大学和汉诺威医学院的一项研究表明,经过训练的狗狗能够嗅出新冠病毒,而且准确率高达94%。研究人员随机从1000多人中选取唾液样本进行实验,实验对象是来自德国军队的8只嗅探犬;这些狗在接受了仅1周的训练后就能区分随机抽出的新冠感染者和未感染者的唾液。

研究人员解释说,新冠病毒可能“完全改变”感染者体内的化学物质和新陈代谢,使他们的唾液具有不同气味,狗的灵敏嗅觉能分辨出这种气味。

因此,当我们在临床诊断中开发图像识别系统或超先进的“电子鼻”时,值得考虑一下训练有素的动物帮助人类检测健康问题的可能性。

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