Ученые под руководством Университетского колледжа Лондона (UCL) реконструировали видеоролики, используя исключительно активность мозга, записанную у мышей, что позволило им воссоздать то, что видели животные.
Результаты этого исследования, опубликованные в журнале eLife, могут помочь исследователям лучше понять, как мозг обрабатывает визуальную информацию. В последние годы ученые активно пытались декодировать визуальную информацию в мозге человека с помощью аппаратов фМРТ вплоть до уровня пикселей, но в этот раз применялся другой метод.
Новая работа преследует ту же общую цель, но в ней используются записи одиночных клеток мышей. Этот подход, основанный на анализе зрительной коры, может обеспечить более детальный взгляд на то, как мозг представляет визуальные сцены.
Нейроны воссоздают визуальные сцены
Доктор Бауэр и его коллеги использовали модель динамического нейронного кодирования, разработанную для конкурса Sensorium 2023 года. Модель предсказывает активность отдельных нейронов на основе фильмов, показанных мышам, учитывая собственные движения животного и диаметр зрачка.
Команда из UCL усовершенствовала эту модель, сравнивая предсказанную активность нейронов с фактической, измеряемой с помощью микроскопической визуализации уровня кальция. Это позволило алгоритму начать с пустого экрана и постепенно корректировать его пиксели до тех пор, пока выходное видео не стало точно соответствовать показанному животному.
После обучения модели исследователям удалось реконструировать 10-секундный видеоролик из совершенно новых для мыши данных активности мозга. Качество реконструкции улучшалось при добавлении данных от большего количества отдельных нейронов. Команда планирует использовать эту технику, чтобы понять, почему визуальные представления мозга могут искажаться и отличаться от реальности.
Ранее ученые раскрыли неожиданную причину ускорения старения мозга.
