نمایش تصاویر از دیدگاه یک موش به کمک هوش مصنوعی برای اولین بار + ویدیو

آیا تا به حال تلاش کرده اید که چیزی را که شب گذشته از تلویزیون تماشا کرده اید برای دوست خود تعریف کنید؟ به زودی، ممکن است بتوانید تصاویر ذهنی خود را بر روی صفحه نمایش بزرگ نشان دهید. تیم EPFL، یک ابزار هوش مصنوعی (AI) را توسعه دادند که می تواند سیگنال های مغزی جوندگان را تفسیر کند. این الگوریتم که CEBRA نام دارد، برای ترسیم فعالیت عصبی به فریم های خاص در ویدیوها آموزش داده شده است، بنابراین می تواند آنچه را که موش به آن نگاه می کند، پیش بینی و بازسازی کند.

این خبر اندکی پس از آن منتشر شد که محققان دانشگاه تگزاس در آستین از هوش مصنوعی برای تبدیل افکار انسان به متن در لحظه، استفاده کردند.

دکتر مکنزی ماتیس، محقق اصلی این مطالعه گفت: «از آنجایی که CEBRA محدود به بینایی نیست، ما فکر می‌کنیم که در آینده، این الگوریتم به ابزار قدرتمندی برای رابط‌های ماشین مغز شود. به عنوان مثال، می‌توان از آن برای کنترل مکان‌نماهای رایانه در بیمارانی استفاده کرد که نمی‌توانند حرکت کنند، یا برای کمک به ایجاد احساسات بینایی در افراد کم‌بینا اگر با تحریک زمان واقعی مغز همراه باشد، استفاده شود».

برای این مطالعه، محققان CEBRA را با استفاده از فیلم‌هایی که موش‌ها تماشا می‌کردند و فعالیت مغز آن‌ها در زمان واقعی آموزش دادند. برخی از فعالیت ها به طور مستقیم با پروب های الکترودی که در ناحیه قشر بینایی مغز قرار داده شده بود اندازه گیری شد. بقیه با استفاده از کاوشگرهای نوری روی موش های مهندسی ژنتیکی جمع آوری شد که نورون های آنها با فعال شدن سبز می شوند. با استفاده از این داده ها، CEBRA یاد گرفت که سیگنال های مغزی با کدام فریم های یک فیلم خاص مرتبط است.

سپس از یک موش که نمونه کمی متفاوت از فیلم را تماشا می کرد، فعالیت مغزی جدیدی به آن داده شد که قبلاً با آن مواجه نشده بود. از این رو، توانست پیش بینی کند که موش چه فریمی را در زمان واقعی تماشا کرده است و محققان این داده ها را به یک فیلم تبدیل کردند.

دکتر ماتیس گفت: «ما هر پیکسل را پیش‌بینی نمی‌کنیم، بلکه فریم را پیش‌بینی می‌کنیم. نتایج بیش از ۹۵ درصد دقت دارد که به نظر ما، بسیار هیجان انگیز است. اما رمزگشایی پیکسلی چیزی است که ما قصد داریم در آینده انجام دهیم».

در یک ویدیوی نمونه، موش را می توان در حال تماشای یک فیلم سیاه و سفید دهه ۱۹۶۰ از مردی در حال دویدن به سمت ماشینی که در صندوق عقب را باز می کند، مشاهده کرد.

یک صفحه جداگانه نشان می دهد که CEBRA نشان می دهد که موش به چه چیزی نگاه می کند، که ویدیویی تقریباً یکسان است. این الگوریتم قادر است این کار را با استفاده از داده‌های تنها یک درصد از نورون‌های قشر بینایی موش، معادل حدود ۰.۵ میلیون نورون، انجام دهد.

محققان می گویند که CEBRA فقط به تفسیر اطلاعات بصری از داده های مغز محدود نمی شود. همچنین می‌تواند از آن برای پیش‌بینی حرکات بازو در پستانداران استفاده کند. این الگوریتم همچنین می‌تواند به ما بینشی در مورد چگونگی پردازش اطلاعات توسط مغز بدهد و می‌تواند با ترکیب داده‌ها در حیوانات، بستری برای کشف اصول جدید در علوم اعصاب باشد.