Вчені навчилися читати стратегії мишей за ледь помітними сигналами міміки
У нових експериментах міжнародна команда дослідників показала, що крихітні сигнали обличчя можуть розкрити стратегію вирішення проблем
Вчені навчилися читати стратегії мишей за ледь помітними сигналами міміки/unsplash
Роботу провели у Фонді Шампалімо в Лісабоні, і вона вказує на реальні переваги та ризики. Результати відкривають двері для фундаментальних досліджень, але вони також порушують чіткі питання щодо психічної конфіденційності. Дослідження зосереджено на нейронних ланцюгах, які підтримують навчання та прийняття рішень.
Деталі
Роботу очолив Закарі Майнен, доктор філософії. Миші зіткнулися з простим вибором, поки камери знімали їхні обличчя. Вони спробували два водойми з цукровими винагородами, які змінювалися з часом, і коригували стратегії залежно від змін умов.
Дослідники проаналізували відео за допомогою машинного навчання – комп’ютерних методів, які знаходять закономірності в даних. Вони порівняли те, що показали сигнали обличчя, з тим, що могли розповісти групи нейронів, записані під час аналізу активності мозку.
«На наш подив, ми виявили, що можемо отримати стільки ж інформації про те, про що «думала» миша, скільки й записуючи активність десятків нейронів», — сказав Майнен, головний дослідник Фонду Шампалімо .
Команда відстежувала ледь помітні риси обличчя, кадр за кадром, за допомогою Facemap. Цей інструмент узагальнює рухи вусів, носа, повік та щелепи в компактні сигнали, які легко аналізувати.
Потім вони пов'язали ці сигнали обличчя зі змінною рішення – поточним значенням, яке мозок зберігає для керування вибором. Цей зв'язок зберігався навіть тоді, коли миша тихо обмірковувала варіанти, а не діяла.
Ключові шаблони з'являлися до або під час вибору, а не лише після руху миші. Цей час має значення, оскільки він показує, що обличчя можуть відображати обчислення, а не лише рухи, що відбуваються після них.
Оскільки відео неінвазивні – не проникають в організм і не пошкоджують тканини – цей підхід дозволяє спостерігати за розумовими процесами без хірургічного втручання. Це корисно для тривалих експериментів та порівнянь між тваринами.
Результатом було те, що різні тварини демонстрували подібні мімічні коди для одного й того ж внутрішнього стану. Те саме поєднання крихітних рухів відповідало цій самій стратегії у кількох мишей.
Така відтворюваність свідчить про спільний план вираження думок на обличчі. Це означає, що сигнали не є ідіосинкратичними тиками, а структурованими патернами, які можна розшифрувати.
Частина цих мімічних сигналів сягала вторинної моторної кори – ділянки мозку , яка допомагає планувати рухи. Коли активність там була низькою, обличчя несло менше інформації про змінну рішення. Попередні дослідження показали, що спонтанна поведінка може стимулювати широку мозкову активність. Нові висновки йдуть далі, пов'язуючи мікрорівневі сигнали обличчя зі специфічними латентними обчисленнями.
Що це може означати для здоров'я?
Ці показники обличчя можуть стати біомаркером. Вчені могли б відстежувати, як змінюються стратегії мислення з навчанням, старінням чи хворобою. Вони також могли б відстежувати, чи препарат змінює те, як тварина оцінює докази. Це дало б дослідникам швидкі результати з низьким рівнем стресу, які доповнюють записи мозку.
Оскільки сигнали обличчя настільки доступні, цей метод може допомогти в доклінічних дослідженнях. Він може допомогти у створенні кращих тваринних моделей психічних або неврологічних станів. Будь-який переклад для людей потребуватиме ретельного тестування. Внутрішні стани людини виражаються через обличчя, голоси, позу та контекст, і це поєднання багатше та менш стереотипне, ніж у мишей.
Це дослідження на мишах у контрольованих умовах. Камери спостерігали за дресированими тваринами під час виконання певного завдання, а алгоритми вивчали закономірності з багатьох випробувань. Результати нічого не говорять про читання повних думок як речень. Вони показують, що конкретні обчислення рішень залишають простежувані підписи на обличчі.
Майбутні дослідження перевірять нові завдання, триваліші часові рамки, а також стрес або відволікання. Вони також з'ясують, наскільки стабільними залишаються ці мімічні коди протягом розвитку та хвороб. Методично дослідники можуть удосконалювати моделі, які пов'язують сигнали обличчя з активністю мозку. Кращі моделі повинні покращити чутливість, одночасно зменшуючи кількість хибнопозитивних результатів.
Це дослідження додає ваги ідеї, яка називається втіленим пізнанням, тобто погляду на те, що тіло та мозок спільно формують мислення. Тут невеликі рухи тіла відображають внутрішні обчислення, що розгортаються.
Раніше ми розповідали, якщо ви носитеся містом у штанах для йоги, замовляєте флет вайт та пишете текстові повідомлення, наповнені емодзі, ви цілком можете пишатися своїм молодим та безтурботним образом. Але це погані новини, на думку експертки з брендів та поп-культури Ребекки Мей. Вона розкрила 27 застарілих звичок способу життя, що свідчать про те, що ви більше не випереджаєте час.
Вас може зацікавити:
Не пропустіть цікавинки!
Підписуйтесь на наші канали та читайте новини у зручному форматі!
