Alzheimerin tauti kutistaa aivoja. Kuvassa vasemmalla on terveet aivot, oikealla vakavaa Alzheimerin tautia sairastavan aivot. Kuva: National Institutes of Health
Alzheimerin tauti kutistaa aivoja. Kuvassa vasemmalla on terveet aivot, oikealla vakavaa Alzheimerin tautia sairastavan aivot. Kuva: National Institutes of Health

Tekoälyohjelma oppi ennakoimaan taudin tuloa aivokuvista.

Tekoäly voi tunnistaa Alzheimerin taudin varhaisia oireita aivokuvista. Tutkijat väittävät, että tekoäly voi nähdä taudin varhaisia oireita jo kaksi vuotta ennen kuin tauti kunnolla puhkeaa.

Tekoälyn oppiva laskentaohjelma eli algoritmi on kokeissa ennustanut Alzheimerin taudin puhkeamisen 84 prosentissa tapauksista. Siksi siitä voi olla hyötyä, kun potilaita etsitään lääkekokeisiin, kertoo verkkolehti LiveScience.

Potilaiden lääkintää voidaan ehkä joskus varhentaa. Näin sanoo tietokoneiden tutkija Sulantha Sanjeewa, joka kirjoitti tekoälyn taidoista raportin. Sanjeewa työskentelee kanadalaisessa McGillin yliopistossa

Tekniikkaa vasta kehitellään. Näyttää kuitenkin siltä, että tekoäly voi auttaa paljon ihmistä oireiden tutkinnassa. Löydöistä tutkijat raportoivat Neurobiology of aging -tiedejulkaisussa.

Tekoäly harjoitteli tutkimalla 200 potilaan amyloidiproteiinin määriä niiden potilaiden aivokuvista, joiden taudinkuva tiedettiin. Alzheimerin taudissa niin sanotut beeta-amyloidit kertyvät aivoihin plakiksi.

Sitten tekoäly sai eteensä 270 eri yksilön aivokuvat. Lääkärit arvoivat kaksi vuotta aivokuvausten jälkeen, että näistä 43:lla on todennäköisesti Alzheimerin tauti. Tekoäly näkemät aivokuvat olivat kuitenkin ajalta, jolloin diagnoosia ei vielä tiedetty.

Tekoäly oppi tästä harjoituksesta niin hyvin, että se ennusti 84-prosenttisen tarkasti kenelle kehittyi Alzheimerin tauti. Nyt tekoälyä halutaan testata väestöryhmissä, joita ei ole tutkittu Alzheimerin taudin varalta.

Tutkija seurasi kopista, tajusivatko sudet ja koirat vihjeitä ruokapalan sijainnista. Kuva: Caroline Ritter

”Koirat ovat tottuneet saamaan ruokaa meiltä, kun susien pitää luonnossa hankkia se itse”, tutkija pohtii.

Koirat ovat tutkimusten mukaan susia parempia seuraamaan ihmisen antamia vihjeitä kuten esineiden osoittamista.

Koirat myös pyytävät herkemmin ihmisen apua kohdatessaan liian vaikean pulman.

Sudet sen sijaan oppivat tarkkailemalla lajitovereidensa käytöstä ja poimivat vihjeitä ihmisen puuhista silloinkin, kun toiminta ei kohdistu niihin.

Tuoreessa tutkimuksessa katsottiin, miten sudet ja koirat ymmärtävät syyn ja seurauksen suhteita. Tutkimus julkaistiin tiedelehdessä Scientific Reports.

Sudet suoriutuivat tehtävässä paremmin kuin koirat. Tulos viittaa siihen, että koirat ovat ihmisen kumppaneina ehkä menettäneet jonkin verran kykyjään ratkaista ongelmia itse

Tutkija istui puisessa kopissa, edessään kaksi purkkia. Eläinten piti arvata suorista tai epäsuorista vihjeistä, kummassa on ruokaa.

Kokeessa oli 12 tarhasutta ja 14 ihmiseen tottunutta, mutta laumassa elävää koiraa. Verrokkeina oli 14 lemmikkikoiraa.

Ensin tutkija vihjasi eläimille kuppia osoittamalla tai sitä katsomalla, kummalla puolella ruokapala on. Tässä sudet ja koirat pärjäsivät yhtä hyvin ja valitsivat oikean puolen useammin kuin sattuma selittäisi.

Toisessa osiossa tutkija yritti käytöksellään osoittaa ruokapalan sijainnin. Hän otti käteensä ensin tyhjän rasian, tutki sitä hetken ja laittoi sen takaisin pettyneen näköisenä.

Sitten tutkija tarttui ruokapalan sisältävään kippoon innoissaan ja yritti avata sitä pontevasti. Vihje meni ohi sekä koirilta että susilta.

Viimeisessä kokeessa testattiin syyn ja seurauksen tajuamista. Siitä suoriutuivat vain sudet.

Tutkija piiloutui pöydän alle ja ravisti purkkeja siiman avulla. Ruokapalan sisältävä kuppi piti ääntä ja toinen heilui hiljaa tyhjänä.

Toisessa päättelykokeessa pöydälle oli ruoka­palan puolelle asetettu pieni valkoinen koroke – tutkija oli edelleen näkymättömissä.

Sudet keksivät ruokapalan sijainnin noin 70 prosenttia ajasta, kun kumpikin koiraryhmä onnistui alle 50-prosenttisesti.

Tutkijoiden mukaan tulos viittaa siihen, että koirilta puuttuu sellainen itsenäinen päättelykyky, jota sudet tarvitsevat luonnossa.

”Ero voi johtua siitä, että sudet tutkivat asioita sinnikkäämmin. Koirat ovat tottuneet saamaan ruokaa meiltä, kun susien pitää luonnossa hankkia se itse”, sanoo tutkimusta johtanut Michelle Lampe tiedotteessa. Linkistä voi myös katsoa videon koejärjestelyistä.

Koirien huonompaa suoriutumista päättelytestissä voi selittää tutkijoiden mukaan myös se, että ne hämääntyivät, kun ihminen yhtäkkiä katosi näkymättömiin.

Kenties ne alkoivat etsiä ihmistä eivätkä kyenneet sen takia seuraamaan niille annettuja vihjeitä.

Toisaalta tutkijat huomauttavat, että tämä hypoteesi ei selitä aiemmissa tutkimuksessa saatuja havaintoja. Niissä koirat eivät onnistuneet ratkaisemaan erästä pulmalelua, vaikka ihminen kannusti koko ajan vieressä.

Sudet sen sijaan ratkaisivat pähkinän yhtä hyvin riippumatta siitä, oliko ihminen vieressä vai ei.

Tiedehuumorilehti jakaa joka vuosi Ig Nobel -palkinnot tutkimuksille, jotka kuulostavat järjettömiltä ja naurattavat, mutta panevat sitten miettimään.

Arvovaltaisessa British Medical Journalissa on aivan oikeasti julkaistu tutkimus, jossa pohditaan, miksi vanhoilla miehillä on niin isot korvat.

Australialainen tutkimusryhmä on puolestaan selvittänyt vuonna 2010, miten elävän krokotiilin läheisyydessä oleminen vaikuttaa ihmisen haluun pelata uhkapelejä.

Eräs ranskalainen matemaatikko myös pohti virtausdynamiikan keinoin, ovatko kissat kiinteitä vai nestemäisiä - nehän näyttävät mukautuvan minkä tahansa laatikon tai kulhon muotoon, johon ne itsensä työntävät.

Nyt kaikki nämä tutkimukset ja liuta muita ovat saaneet huumori-Nobelin, Annals of Improbable Research-lehden jakaman vuosittaisen palkinnon.

Palkintoseremonia pidettiin tuttuun tapaan Harvardin yliopistossa. Jokainen voittaja kuittasi shekkinä kymmenen biljoonaa Zimbabwen dollaria, joka siis inflaation ansiosta on käytännössä arvotonta rahaa.

Huumori-Nobelien perinne on jatkunut vuodesta 1991. Vaikka tutkimusten aiheet kuulostavat vitseiltä, ne on kuitenkin julkaistu oikeissa tiedelehdissä ja tutkimusten taustalla on vilpitön pyrkimys ratkaista jokin tieteellinen ongelma.

Esimerkiksi kissojen olomuotoa pohtineen artikkelin kirjoittanut fyysikko Marc-Antoine Fardin kertoo The Guardian -lehdessä, että ajatus lähti internetin absurdeista kissakuvista. Kissojen venyvyyttä pohtimalla ja laskemalla hän pystyi kuitenkin valottamaan olennaisia asioita siitä, miten nesteet toimivat.

Sveitsiläinen tutkimusryhmä puolestaan sai palkinnon tutkimuksesta, joka käsitteli Australian aboriginaalien didgeridoo-puhallinsoitinta. Ryhmä osoitti, että didgeridoon soittaminen voi lieventää uniapneasta kärsivien oireita ja vähentää kuorsaamista. Eräs tutkijoista on sittemmin vaihtanut uraa täyspäiväiseksi didgeridoon soiton opettajaksi.

Maailmassa on yksi mies, joka on voittanut sekä huumori-Nobelin että oikean Nobelin. Vuonna 2000 fyysikko Andre Geim sai vitsinobelin tutkimuksestaan, jossa hän sai sammakon leijumaan käyttäen hyväkseen magneetteja ja veden diamagneettisia ominaisuuksia.

Geim sai myöhemmin Nobelin fysiikan palkinnon grafeenin ominaisuuksiin liittyvistä tutkimuksistaan.

Tämän vuoden huumoripalkinnon saajista mainittakoon vielä tutkimus, jossa selvitettiin magneettikuvauksella, miten paljon jotkut ihmiset inhoavat juustoa, ja espanjalais-italialaisen ryhmän havainto, että identtisten kaksosten on vaikea tunnistaa itseään valokuvista.