По «выражению лиц» мышей получилось прочесть их мысли
Понятие «чтение мыслей» порождает в воображении футуристические образы нейроинтерфейсов и МРТ-сканеров, но, как следует из недавних экспериментов на мышах, для этого может быть достаточно простого видео.
Эмоции на лицах людей прочитать легко — каждая имеет свой четкий, безошибочный признак. Но что насчет мыслей? В португальском Фонде Шампалимо доказали, что у мышей их можно определить по тонким движениям мордочки — о чем сообщили в журнале Nature Neuroscience.
Открытие означает, что содержание разума можно «прочесть» с помощью видеозаписей, что потенциально открывает мощные новые инструменты для исследований и диагностики — и в тоже время ставит вопросы ментальной конфиденциальности.
«К нашему удивлению, мы обнаружили, что можем получить столько же информации о том, о чем "думала" мышь, сколько и при записи активности десятков нейронов. Такая легкая доступность скрытого содержания мыслей может стать важным толчком для исследований мозга. Однако это также подчеркивает необходимость начать задумываться о правилах для защиты нашей ментальной приватности», — сказал нейробиолог Закари Мейнен, ведущий исследователь Фонда.
О чем думают мыши?
В исследовании, опубликованном в 2023 году, ученые предложили мышам головоломку, в которой им нужно было выяснить, из какой из двух поилок они получат сладкое вознаграждение. Поскольку награда могла оказаться и там, и там, мышам приходилось разрабатывать стратегии для принятия решения, какую выбрать.
«Мы знали, что мыши могут решать эту задачу, используя разные стратегии, и могли определить, какую стратегию они используют, по их поведению. Мы ожидали, что нейроны в мозге мышей будут отражать только ту стратегию, которую они выбрали, но на самом деле все стратегии присутствовали одновременно, независимо от того, какая из них применялась в данный момент», — пояснила Фанни Казеттс, первый автор исследования, а ныне ведущая исследовательница в Национальном центре научных исследований и Университете Экс-Марсель.
Это открытие предоставило команде уникальную возможность связать активность мозга с мимикой. Исследователи задались вопросом: «Можно ли все стратегии, одновременно присутствующие в мозге, также обнаружить и на мордочке?»
Зеркало разума
Команда записывала движения мордочки животных вместе с активностью нейронов в мозге и анализировала эти данные с помощью алгоритмов машинного обучения. Результаты оказались поразительными — движения мордочки так же информативны, как и популяции нейронов.
Эти результаты поразительно надежны, но еще удивительнее сходство между разными мышами, заметил соавтор Давиде Реато, в настоящее время научный сотрудник Экс-Марселя: «Схожие паттерны движений мордочки соответствовали одним и тем же стратегиям у разных мышей. Это позволяет предположить, что мимическое отражение определенных паттернов мышления может быть стереотипным почти так же, как эмоции».
Новый способ изучения мозга
По словам авторов, это исследование открывает путь к неинвазивному изучению мозга, что может помочь лучше понять его работу в здоровом состоянии и при заболеваниях. Однако, учитывая повсеместное распространение видеозаписей в современной реальности, они также подчеркивают необходимость задуматься о защите ментальной приватности людей.
«Наше исследование показывает, что видео — это не просто запись поведения, они также могут предоставить детальное окно в активность мозга. Хотя это захватывающе с научной точки зрения, это также поднимает вопросы о необходимости защищать нашу приватность», — заключил нейробиолог Альфонсо Ренарт, ведущий исследователь Фонда Шампалимо.
