Lorsqu'un coup de feu retentit dans une pièce, son écho résonne longtemps contre les murs. Même si personne n'a vu le coup partir, on peut deviner à l'écho que quelque chose s'est produit. Il en va de même pour une maladie dans le cerveau : la tumeur peut ne pas être présente dans l'échantillon de tissu prélevé pour analyse, mais le tissu sain qui l'entoure a déjà eu le temps de se modifier. Ces modifications sont appelées tissu réactif, et elles ressemblent à un écho de la maladie.
Les scientifiques ont prélevé 245 échantillons de tissu cérébral chez 186 patients. De chaque échantillon, ils ont retiré manuellement les zones contenant la tumeur, pour ne conserver que le tissu réactif. Ensuite, ils ont découpé les échantillons en petits carrés et les ont montrés à un ordinateur. L'ordinateur a appris à distinguer trois cas : tumeur, inflammation et tissu sain. Au début, il semblait simplement apprendre à différencier les grands échantillons des petits, plutôt que la maladie de la santé. Mais lorsque la tâche est devenue plus complexe, par exemple déterminer le type de tumeur ou son origine, la taille n'aidait plus, et l'ordinateur réussissait quand même mieux que le hasard.
Cela signifie que même dans un échantillon « vide », sans tumeur, il reste un signal de la maladie. Auparavant, ces échantillons étaient considérés comme inutiles, et le médecin ne pouvait pas poser de diagnostic. Désormais, il existe un moyen d'en extraire des informations. Il faut toutefois être prudent : l'ordinateur prête parfois attention au sang qui a pu contaminer l'échantillon lors du prélèvement, plutôt qu'à la maladie elle-même. C'est pourquoi les scientifiques suggèrent de toujours vérifier que le modèle n'est pas trompé par un artefact technique. On peut entendre l'écho de la maladie, mais il faut d'abord s'assurer que ce n'est pas simplement du bruit dans la pièce.
Des modèles avec la même précision peuvent examiner des zones complètement différentes de la coupe : l'un se concentre sur les hémorragies dues au prélèvement, l'autre sur les modifications subtiles de la glie. Autrement dit, une « bonne » réponse ne garantit pas que le modèle a trouvé une caractéristique biologiquement pertinente.
L'idée de lire la maladie à travers la réaction de l'organisme plutôt que par l'agent pathogène lui-même rappelle les intrigues de diagnostic par indices indirects, comme dans la série « Dr House », où l'équipe pose un diagnostic à partir de symptômes non évidents plutôt que de la cause manifeste.