Учёные из Университета Лестера научились декодировать сигналы из региона зрительной коры

Учёные из Университета Лестера научились декодировать сигналы из особого узкоспециализированного региона зрительной коры — нижневисочной области, где находятся нейроны, отвечающие за распознавание лиц.

То, что распознавание лиц происходит именно там, учёные знали давно, а в начале 2000-х годов, стало ясно, что отдельные нейроны активируются довольно избирательно в ответ на конкретные лица, что породило превалирующую на данный момент гипотезу о том, что информация о лицах или группе лиц расположена в неких "лицевых нейронах". Однако, как именно обрабатывается и кодируется эта информация оставалось загадкой.

Открытие было сделано командой учёных практически случайно, так как они трудились над другой задачей: как описать лицо математически, при помощи числовых матриц. В своих экспериментах они использовали открытую базу данных лиц, на которой сделали разметку основных элементов лица при помощи точек и выбрали набор признаков, таких как расстояния между частями лица, форма объектов, текстура кожи — стандартный подход в распознавании лиц. Затем они сгенерировали около 2000 новых фотографий, где в одни и те же лица внесли небольшие корректировки в отдельные признаки. Например, на одном и том же лице меняли форму и толщину губ.

У макак со вживлёнными в мозг электродами исследователи считывали данные из трёх лоскутов, ответственных за распознавание лица, и показывали эти фотографии. Выяснилось, что группы нейронов реагируют не на конкретные лица, как считали ранее, а на признаки или группы признаков. Проанализировав данные об активации нейронов, учёные смогли построить математическую модель, которая предсказывает какое лицо увидела обезьяна по тому, какие нейроны активировались, и за какие признаки они отвечают.

Реконструкция лиц по этим данным дала ошеломительные результаты: лица предсказанные моделью были едва ли отличимы от оригинала! Пример можно увидеть на фото и он действительно поражает! Не за горами то время, когда учёные научатся читать мысли и даже записывать сны. И как удивительно, с какой математической элегантностью работает и кодирует информацию наш мозг!

Источник: singularityhub.com

Комментарии: