ИИ помогла посмотреть на мир глазами мыши: что они видят, когда смотрят кино

Ученые, представляющие Федеральную политехническую школу Лозанны (EPFL), создали уникальный алгоритм на основе машинного обучения. Он способен расшифровать сигналы мозга мышей и воспроизвести изображение того, что они видят.

Чтение мыслей – уже не фантастика

Чтение и расшифровка электрической активности, происходящей в мозгу, является одной из приоритетных областей исследований. Еще в 2011 году ученые из Калифорнийского университета в Беркли совершили научный прорыв.

Испытуемых помещали в аппарат МРТ и показывали картинки, сканируя в это время мозг. Аппаратура должна была идентифицировать, что именно видит человек. После серии тренировок программа из тысячи новых изображений успешно опознавала 80%.

В 2013 году исследователи из Университета Радбауд в голландском Неймегене создали аппарат, отслеживающий мозговую активность. Он определяет, на какую букву алфавита смотрит человек. Технология незаменима для общения и управления компьютером парализованным людям.

Мир глазами мыши

Исследование, опубликованное учеными EFPL, касается не людей, а мышей. Но учитывая схожесть функционирования организмов, можно сделать определенные выводы.

Исследователи показывали грызунам фрагмент черно-белого фильма 1960 годов, в котором мужчина крадется к машине и открывает багажник. В то время, когда мыши смотрели видео, экспериментаторы снимали показания и записывали активность головного мозга.

Они использовали два метода. В первом случае вживляли в область зрительной коры электроды. Во втором – оптические зонды, которые генетически созданы таким образом, что нейроны в мозгу мыши при передаче информации светятся зеленым.

Для отображения нейронной активности ученые воспользовались алгоритмом машинного обучения CEBRA. Его научили реконструировать отдельные кадры видео и на их основе предсказывать следующие кадры. В итоге, комбинируя разные сигналы, искусственный интеллект воссоздал видеоряд из образов, которые видела мышь во время испытаний.

На пороге научной революции

Участники проекта сравнили ролик, который показывали мышам, и видео, полученное из мыслеобразов грызунов. Они оказались очень похожи. Отличие было лишь в плавности картинки.

Какие перспективы дает новая технология? Прежде всего, пока рано надевать шапочку из фольги. Так просто человеческие мысли не прочесть. Для формирования образа мышам вживляли в мозг специальные приборы. Но в будущем их сможет заменить нейрошлем или похожий прибор.

Технологию в перспективе можно использовать для наблюдения. Например, посылать мышей искать людей в разрушенных зданиях после чрезвычайного происшествия и смотреть их глазами. Либо засылать лазутчиков в шпионских целях.

Однако рано строить планы. CEBRA не совершенен. Для работы он использует ограниченный объем информации и может расшифровать лишь короткий видеоролик. Алгоритм способен улавливать активность не более 1% нейронов в мозгу грызуна.

Впрочем, за последние полгода мы убедились в поразительной способности нейросетей к самообучению. Кто знает, во что превратится CEBRA спустя пару лет?