Нейронные сигналы мышей позволили восстановить просматриваемые ими видеоролики

Исследователи из Университетского колледжа Лондона (UCL) смогли реконструировать короткие видеозаписи, которые просматривали лабораторные мыши, анализируя сигналы от отдельных нейронов в зрительной коре. Метод основан на записи активности клеток с помощью кальциевой визуализации, что обеспечивает более высокое разрешение по сравнению с функциональной МРТ, использовавшейся в предыдущих работах с участием людей.

Команда разработала модель, предсказывающую реакцию нейронов на визуальные стимулы, учитывая также поведенческие данные — движения тела и зрачков мышей. Алгоритм начинал с пустого изображения и последовательно корректировал пиксели, сравнивая наблюдаемую активность мозга с прогнозируемой. Реконструкция проводилась на основе нейронных данных, полученных при просмотре мышами новых видеороликов, не использовавшихся при обучении модели.

Точность восстановления зависела от количества зарегистрированных нейронов — чем их было больше, тем выше была детализация итогового видео. Для проверки результатов исследователи применили статистический метод корреляции пикселей.

Особенностью исследования стало выявление систематических искажений в восстановленных изображениях, обусловленных особенностями нейронной обработки зрительной информации. Ученые отмечают, что мозг не создает точную копию внешнего мира, а адаптивно интерпретирует его.

Работа опубликована в журнале eLife. В перспективе подобные методы могут помочь изучить различия в восприятии у разных видов и механизмы нарушений зрительной обработки при неврологических заболеваниях.