Когда в комнате раздаётся выстрел, эхо от него ещё долго гуляет по стенам. Даже если сам выстрел никто не видел, по этому эху можно догадаться, что что-то произошло. Так же и с болезнью в мозге: опухоль может не попасть в образец ткани, который взяли на анализ, но здоровая ткань вокруг неё уже успела измениться. Эти изменения называют реактивной тканью, и они похожи на эхо болезни.
Учёные взяли 245 образцов мозговой ткани от 186 пациентов. Из каждого образца они вручную убрали участки с опухолью, чтобы осталась только реактивная ткань. Потом разрезали образцы на маленькие квадратики и показали их компьютеру. Компьютер учился отличать три случая: опухоль, воспаление и здоровую ткань. Сначала казалось, что он просто научился отличать большие образцы от маленьких, а не болезнь от здоровья. Но когда задача стала сложнее — например, нужно было определить тип опухоли или откуда она пришла, — размер уже не помогал, а компьютер всё равно справлялся лучше случайного.
Это значит, что даже в «пустом» образце, где нет опухоли, остаётся сигнал о болезни. Раньше такие образцы считались бесполезными, и врач не мог поставить диагноз. Теперь появился способ извлечь из них информацию. Правда, нужно быть осторожным: компьютер иногда обращает внимание на кровь, которая попала в образец при заборе ткани, а не на саму болезнь. Поэтому учёные предлагают всегда проверять, не обманывает ли модель технический артефакт. Эхо болезни можно услышать, но нужно сначала убедиться, что это не просто шум в комнате.
Модели с одинаковой точностью могут смотреть на совершенно разные участки среза: одна фокусируется на кровоизлияниях от забора ткани, другая — на тонких изменениях глии. То есть «правильный» ответ не гарантирует, что модель нашла биологически осмысленный признак.
Идея читать болезнь по реакции организма, а не по самому патогену, напоминает сюжеты о диагностике по косвенным уликам, как в сериале «Доктор Хаус», где команда ставит диагноз по неочевидным симптомам, а не по явной причине.