ИИ воссоздал видео по сигналам мозга мышей: прорыв британских ученых

Ученые из Университетского колледжа Лондона обучили искусственный интеллект реконструировать видеоролики на основе активности мозга мышей. Используя данные о работе отдельных клеток зрительной коры, исследователи с высокой точностью воссоздали то, что видели животные. Метод открывает новые возможности для изучения механизмов зрительного восприятия. Об этом пишет издание TechInsider.

Технологии чтения мыслей развиваются стремительно. В подобных исследованиях на людях алгоритмы декодируют не только видео, но и внутреннюю речь, помогая парализованным пациентам общаться. Синтез данных активности мозга и нейросетей в будущем может привести к созданию идеальных зрительных протезов для слепых, транслирующих видео с камер прямо в кору.

В последние годы ученые активно изучают, как мозг расшифровывает сигналы от органов зрения. Ранее эксперименты проводились в основном на людях с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии. Новая работа британских специалистов вывела исследования на иной уровень благодаря фиксации активности отдельных клеток. Вместо общих изменений кровотока они применили метод микроскопической визуализации, отслеживая уровень кальция в клетках зрительной коры мышей.

Для анализа данных адаптировали динамическую нейросетевую модель. Алгоритм учитывал не только видеоряд, но и движения грызунов, а также изменения диаметра зрачков. Сопоставляя реальную активность нейронов с прогнозируемой, ИИ начинал с пустого экрана и постепенно корректировал изображение. В результате система научилась генерировать высококачественное видео исключительно по сигналам мозга. Работа опубликована в журнале eLife.

Успешное обучение модели позволило воссоздавать десятисекундные ролики, которые мыши смотрели впервые. Точность реконструкции зависела от количества задействованных нейронов. Сравнение оригинальных кадров и результата показало минимальные временные задержки и высокую степень соответствия. Теперь исследователи планируют изучать фундаментальные различия между объективной реальностью и ее восприятием живым организмом.

Ведущий автор доктор Джоэль Бауэр отметил: «В наших головах нет идеального представления о мире. Процесс обработки визуальной информации искажает восприятие. Это отклонение между реальностью и репрезентацией в мозге — не ошибка, а особенность, отражающая, как разум интерпретирует сенсорную информацию. Мы хотим понять, как это происходит».