Португальские учёные научили компьютер распознавать стратегии мышей по движениям морды

Группа исследователей из Португалии с помощью методов машинного обучения смогла в режиме реального времени определять, как именно мыши решают пространственные задачи. Статья с описанием работы опубликована в журнале Nature Neuroscience. Учёные подключили видеокамеру к компьютеру и научили алгоритмы интерпретировать едва заметные сокращения лицевых мышц грызунов, чтобы восстановить их поведенческие установки.

В 2023 году специалисты фонда Шампалимо изучали активность мозга животных, пока те искали кратчайший путь к лакомству. В процессе выбора маршрута мыши не раз меняли тактику, и исследователи ожидали, что нейронные сигналы будут соответствовать только той стратегии, которую существо использует в данный момент. Но анализ показал иное: одновременные паттерны активности в мозге отражали сразу несколько потенциальных вариантов поведения, а не только текущий выбор.

Это открытие побудило команду проверить связь между мозговой динамикой и выражением морды. В следующем эксперименте грызунам смоделировали окружение виртуальной реальности: животные бежали на дорожке в направлении мишени на экране и получали каплю сладкой воды за успешные попытки. Всего в опытах участвовали 17 мышей. Их лица постоянно снимались камерами, а видеопоток анализировался алгоритмами ИИ параллельно с регистрацией нейронной активности.

Обученная система сумела связать мельчайшие изменения мимики с выбранной стратегией, и по информативности эти признаки не уступали показателям, снятым прямо с нейронов. Неожиданно выяснилось, что разные особи демонстрировали похожие выражения лица при использовании одинаковых тактик — как будто к конкретному образу мышления привязан стандартный набор лицевых движений, подобный стереотипной эмоциональной реакции.

Авторы отмечают, что методика может выйти за пределы изучения грызунов и в перспективе позволить извлекать намерения и планы у более сложных животных, в том числе человека. Это порождает важные этические вопросы: видеозапись поведения перестаёт быть простым наблюдением и может становиться каналом доступа к мыслям, что требует обсуждения норм защиты приватности и регуляции использования таких технологий.

Читайте также: