В новом исследовании, опубликованном Medical Xpress, команда ученых из Стэнфордского медицинского университета представила созданную с помощью искусственного интеллекта модель, которая способна воспроизводить работу части мозга мыши, отвечающей за обработку визуальной информации.
ИИ при создании «цифрового близнеца» опиралась на огромный массив данных о мозговой активности, записанной у реальных мышей во время просмотра видеороликов. После обучения модель смогла не только предсказывать реакцию нейронов на новые изображения, но и определять их анатомические особенности.
Как объяснил старший автор исследования, профессор Андреас Толиас, точная симуляция мозга позволяет ученым проводить виртуальные эксперименты, которые в реальных условиях заняли бы годы.
«Если модель достаточно точна, вы можете тестировать тысячи гипотез, а затем проверять только самые перспективные на живом мозге», — отметил он.
Одним из ключевых прорывов этой модели стала ее способность обобщать данные за пределами обучающей выборки. В отличие от предыдущих вариантов новая модель предсказывает реакцию мозга на совершенно новые визуальные сигналы. Это делает ее примером так называемой базовой модели — класса ИИ, способного адаптироваться к новым задачам подобно ChatGPT, который обучается на текстах, а затем генерирует осмысленные ответы.
Для обучения цифрового близнеца исследователи записывали активность мозга восьми мышей, которые смотрели фрагменты динамичных фильмов, таких, как «Безумный Макс». Поскольку зрение грызунов отличается низким разрешением и лучше реагирует на движение, чем на детали, боевики оказались идеальным стимулом. В общей сложности было собрано более 900 минут нейронной активности, что позволило создать высокоточную модель.
После обучения цифровой близнец смог не только имитировать реакцию нейронов на новые видео, но и предсказать их расположение в зрительной коре, а также типы связей между ними.
В будущем исследователи планируют расширить модель на другие области мозга, включая приматов, а в перспективе — и человека. Такие технологии не только ускорят изучение работы нейронов, но и помогут раскрыть фундаментальные принципы интеллекта.
Создание цифровых двойников человеческого мозга — это лишь вопрос времени
Напомним, ранее немецкие ученые обнаружили, что активное и пассивное прикосновение обрабатываются в мозге разными путями. Помогло в этом изучение работы мозга мышей в момент, когда они прикасаются к чему-то усами или когда ощущают постороннее прикосновение.
