Вчені «зчитали» з мозку мишей відео, які дивилися тварини

Вчені проаналізували мозкову активність мишей і за допомогою цього відтворили відео, які бачили тварини.

Команда під керівництвом дослідників з Університетського коледжу Лондона (UCL) виміряла, які окремі нейрони активувалися у зоровій корі мишей, а потім пропустила дані через алгоритм, який відтворив відео, яке бачили миші, піксель за пікселем.

“За допомогою цього підходу нам вдалося досягти високої якості реконструкції 10-секундних відеороликів“, – каже Джоел Бауер, нейробіолог з UCL і головний автор дослідження.

Дослідники почали з динамічної моделі нейронного кодування, розробленої іншою командою. Ця система передбачає, які нейрони будуть активуватися у відповідь на конкретні відеосигнали. Вона навіть враховує поведінку мишей під час перегляду відео, включаючи такі речі, як швидкість бігу, положення і діаметр зіниць. На основі цих даних вчені можуть відтворити загальне зображення оригінального відео, аналізуючи, які нейрони активуються.

Щоб підвищити точність відтворення, команда перенавчала модель. Після цього дослідники показали п’яти мишам 10-секундні відео – нейронної активності піддослідних тварин виявилось достатньо, щоб відтворити відео з кореляцією до 0,569 між оригінальним і відтвореним відео.

Успіх варіювався для різних відео, але найкращі результати залежали від темпу зміни пікселів відео. Роздільна здатність і охоплення реконструкцій не були настільки успішними, як темп, але команда планує зосередитися на їхньому вдосконаленні в майбутній роботі.

Це вже “читання думок”?

У попередніх дослідженнях вчені вже використовували ЕЕГ-шапки для перекладу думок людей у текст, а в іншому дослідженні використовувалися сканування фМРТ для з’ясування основної історії, яку учасники почули в подкасті.

Науковці, які стоять за новим дослідженням, кажуть, що основною метою роботи є вивчення того, як мозок обробляє візуальну інформацію, що надходить від очей, і як це відрізняється від того, що насправді існує.

“У наших головах немає ідеального зображення світу. Процес візуальної обробки спотворює і викривляє наше уявлення таким чином, що змінює інформацію. Це відхилення між реальністю і уявленнями в мозку не обов’язково є помилкою, а є особливістю, що відображає те, як наш розум інтерпретує і доповнює сенсорну інформацію. Ми хочемо дослідити, як це відбувається в мозку“, – розповів Бауер.

Вчені описали механізм у мозку, який може пояснювати прокрастинацію – схильність відкладати справи, що пов’язані з дискомфортом, навіть якщо вони дають відчутну користь або винагороду. Йдеться про нейронний зв’язок, який пригнічує готовність діяти у відповідь на очікування неприємного досвіду.
Вчені виявили, що стимуляція двох ділянок мозку може тимчасово робити людей менш егоїстичними.
Менопауза може супроводжуватися структурними змінами в мозку, схожими на ті, які фіксують при хворобі Альцгеймера. Про це свідчать результати масштабного дослідження, проведеного у Великій Британії.
Дослідники з Іспанії виявили нейрони в мозку, які безпосередньо відповідають за прояви тривожності, і показали, як можна зменшити ці симптоми.