Ученые успешно прочитали и воспроизвели «мысли» из мозга мыши
Исследователи из Университетского колледжа Лондона (Великобритания) совершили прорыв в области нейровизуализации. В ходе нового исследования, опубликованного в журнале eLife, ученым удалось реконструировать видеоролики, которые видели мыши, основываясь исключительно на активности нейронов зрительной коры животных. Фактически ученые смогли увидеть мир «глазами» грызуна в режиме реального времени.
От пикселей к нейронам
В последние годы нейробиологи активно пытаются расшифровать, как мозг интерпретирует сигналы от органов зрения. Ранее подобные эксперименты проводились на людях с использованием функциональной МРТ (фМРТ), однако этот метод дает лишь косвенное и довольно размытое представление о работе мозга. Команда из Лондона пошла дальше, применив метод регистрации активности отдельных клеток.
В нечетных строках представлены эталонные видеоролики, показанные мышам. В четных строках — реконструированные видеоролики, полученные на основе активности ≈8000 нейронов.
Joel Bauer et al./eLife, 2026
«Мы хотели найти более точный способ понять, как мозг интерпретирует увиденное, — объясняет ведущий автор исследования доктор Джоэл Бауэр. — Существующие методы плохо работают в ситуациях, которые не были протестированы заранее. Нашей целью было создать алгоритм, способный запечатлеть внутреннюю репрезентацию реальности в мозгу и сравнить ее с оригиналом».
Математика зрения
Для реализации проекта ученые использовали динамическую модель нейронного кодирования. Система анализировала активность каждого нейрона, пока мышь смотрела видео, одновременно учитывая движения животного и диаметр его зрачков. Активность мозга фиксировалась с помощью высокотехнологичной микроскопии, которая отслеживает всплески уровня кальция в клетках в момент их «включения».
Процесс реконструкции напоминал работу художника: алгоритм начинал с «пустого холста» (черного экрана) и постепенно обновлял каждый пиксель, опираясь на разницу между предсказанным и реальным поведением нейронов. В итоге системе удалось воссоздать 10-секундный клип, который мышь видела впервые — нейросеть не обучалась на этом конкретном видео, а «читала» его прямо из головы грызуна.
Искажение как функция
Исследование показало, что точность картинки напрямую зависит от количества задействованных нейронов. Проверка методом попиксельной корреляции подтвердила: тайминг (время появления объектов) в оригинале и реконструкции практически совпадает, хотя разрешение изображения пока остается невысоким.
Однако ученых интересует не только идеальное сходство. Главная цель проекта — изучить моменты, когда «картинка» в мозге отклоняется от реальности.
«В наших головах нет идеального зеркала мира, — заключает доктор Бауэр. — Зрительная система искажает и трансформирует информацию. Эти отклонения — не ошибки, а важнейшая функция мозга, отражающая то, как мы интерпретируем и дополняем сенсорные данные».
В будущем технология позволит понять, как именно мозг разных видов существ «дорисовывает» реальность, и поможет в создании более совершенных систем искусственного зрения и нейроинтерфейсов.
