Vedci majú snahu naklonovať ľudský mozog, a hoci je k uskutočneniu tejto vízie ešte ďaleko, podarilo sa im to aspoň na myšiach. Vedci si pomohli umelou inteligenciou a práve tá dokázala vytvoriť niečo ako digitálne dvojča. V novej štúdii sa im podarilo vytvoriť AI model vizuálnej mozgovej kôry myši, ktorý predpovedá reakcie neurónov na vizuálne obrázky. O téme informoval portál Stanford Medicine.
Digitálne dvojčatá myší boli trénované na veľkých súboroch údajov o mozgovej aktivite, ktoré vedci zozbierali z vizuálnej kôry myší počas sledovania filmových klipov. Tvrdia, že AI by na základe toho mohla predpovedať reakciu desiatok tisíc neurónov na nové videá a obrázky. Digitálne dvojčatá by potom mohli uľahčiť a zefektívniť štúdium vnútorného fungovania mozgu.
Digitálne dvojčatá
Ako uvádza portál, podobné pokusy tu boli už aj v minulosti. Avšak nová štúdia prináša poznatky, ktoré by sa mohli lepšie uplatniť v praxi. Predchádzajúce modely umelej inteligencie mohli simulovať reakciu mozgu iba na typ stimulov, ktoré videli v tréningových údajoch. Nový AI model ale dokáže predpovedať reakciu mozgu na širokú škálu nových vizuálnych podnetov. Je to významný krok vpred, pretože AI model dokonca dokáže predpokladať anatomické vlastnosti každého neurónu. Vedci aj na základe tejto štúdie veria, že časom bude možné vybudovať digitálne dvojčatá aspoň určitých častí ľudského mozgu.
Ako prebiehal výskum?
Na trénovanie nového AI modelu vedci najprv zaznamenali mozgovú aktivitu myší počas toho, ako pozerali filmy. Vedci podotkli, že išlo o filmy vytvorené pre ľudí. Myši majú videnie s nízkym rozlíšením, ktoré sa podobá ľudskému periférnemu videniu. To znamená, že vidia hlavne pohyb, avšak nie detaily a farby. Myši preto obľubujú akčné filmy, kde je veľa pohybu. Pohyb totižto dokáže aktivovať ich vizuálny systém. Počas sledovania akčných filmov vedci zaznamenali viac ako 900 minút mozgovej aktivity ôsmich myší a kamery zároveň monitorovali ich pohyby očí a správanie.
Vytvorené digitálne dvojčatá boli schopné presne simulovať nervovú aktivitu svojich biologických náprotivkov. Týkalo sa to reakcií na rôzne nové vizuálne podnety vrátane videí a statických obrázkov. Jeden z vedúcich výskumu povedal, že tieto AI modely boli pôsobivo presné a to preto, že boli vyškolené na veľkom množstve údajov. Dodal, že aj keď boli nové modely trénované iba na nervovú aktivitu, mohli by sa zovšeobecniť na iné typy údajov.
Etické otázky
Tento úspech vedcov vyvoláva aj mnoho etických otázok. Digitálne dvojča totižto môže existovať aj dávno po tom, čo reálny tvor zomrel. Vedec spresnil, že sa snažia otvoriť čiernu skrinku, aby pochopili mozog na úrovni jednotlivých neurónov alebo populácií neurónov a ako spolupracujú pri kódovaní informácií. O niečo podobné sa pokúsil aj iný vedecký tím. Štúdia publikovaná v časopise Nature skúmala, ako si neuróny vo vizuálnej kôre vyberajú iné neuróny, s ktorými sa spájajú. Základom tejto štúdie bolo opäť digitálne dvojča.
Vedci už predtým vedeli, že podobné neuróny majú tendenciu vytvárať spojenia ako ľudia, ktorí vytvárajú priateľstvá. Digitálne dvojča však odhalilo, na ktorých podobnostiach záležalo najviac. Ako spresnili vedci, neuróny uprednostňujú spojenie s neurónmi, ktoré reagujú na rovnaký stimul – napríklad modrá farba – pred neurónmi, ktoré reagujú na rovnakú oblasť vizuálneho priestoru.
Pokračovanie výskumu
Vedci plánujú v podobnom výskume pokračovať a priniesť ďalšie nové poznatky. Hovoria, že chcú rozšíriť svoje modelovanie do iných oblastí mozgu a o ďalšie zvieratá, vrátane primátov, ktoré majú pokročilejšie kognitívne schopnosti. Konečným cieľom výskumu je vytvoriť digitálne dvojčatá z častí ľudského mozgu.
