Человека всегда можно спросить, что он видит. Достаточно ткнуть пальцем в небо и сказать: «Вон та тучка похожа на бегемота». С мышью такой номер не пройдёт. Во-первых, она не говорит. Во-вторых, даже если бы говорила, вряд ли стала бы обсуждать с нами облака. Но учёные — народ упрямый. Если мышь не может рассказать, что она видит, значит, нужно заставить мозг мыши рассказать это за неё.
Как заглянуть в голову к грызуну
Команда нейробиологов из Университетского колледжа Лондона (UCL) проделала изящный фокус . Они показывали мышам короткие десятисекундные ролики, а сами в это время с помощью двухфотонной микроскопии следили за тем, какие нейроны в зрительной коре зажигаются ярче новогодней ёлки . Каждая вспышка — это сигнал: «эй, тут что-то происходит!».
Потом данные загнали в нейросеть, которая училась сопоставлять паттерны активности мозга с картинкой на экране. Когда модель достаточно натренировалась, ей скормили записи активности нейронов от нового, незнакомого видео. И нейросеть… восстановила это видео. Не идеально, конечно, — зернистое, пиксельное, будто снятое на кнопочный телефон в девяностых. Но главное — изображение было узнаваемо . Точность реконструкции достигла коэффициента корреляции 0,569, что почти вдвое лучше предыдущих попыток .
Зрение у мышей, мягко говоря, не орлиное. Они близоруки, мир видят в серо-жёлто-синих тонах и полагаются больше на усы, чем на глаза . Но даже такое «несовершенное» зрение позволяет им ловко уворачиваться от хищников и находить еду. Учёные выяснили: мозг не просто фотографирует реальность, а достраивает её, интерпретирует, добавляет детали от себя .
Автор исследования Джоэл Бауэр поясняет: «Наше представление о мире — не идеальная копия. Мозг искажает, подчёркивает, вырезает лишнее. И это не баг, а фича» . Технология позволяет увидеть, как именно мозг «врёт» нам в мелочах. А значит — мы наконец поймём, почему одним людям в тумане мерещится слон, а другим — просто куст сирени .
Следующий шаг — ещё интереснее. Учёные надеются расшифровать сны животных . Во время быстрого сна мозг мыши активничает почти как во время бодрствования. Глаза дёргаются, нейроны палят, а сама мышь, видимо, гоняется во сне за кошками (или убегает от них). Если научиться считывать эти сигналы, можно будет смонтировать настоящее мышиное сновидение .
А ещё исследователи присматриваются к галлюцинациям. Есть версия, что галлюцинации возникают, когда мозгу не хватает «входящих данных» и он начинает додумывать реальность сам . Если это так, то на мышах можно моделировать психические расстройства и проверять, как лекарства влияют на «картинку» внутри головы .
Конечно, у технологии есть и жутковатая подоплёка. Те же методы в теории могут применить и к людям . Представьте: нейроинтерфейс считывает ваши зрительные образы, а потом кто-то другой смотрит, что вы видели во сне (или наяву). Конфиденциальность нейронных данных скоро станет не фантастикой, а насущной проблемой .
Но пока до массового «чтения мыслей» далеко. Мыши довольны, учёные счастливы, наука движется вперёд. А мы теперь знаем: если когда-нибудь встретите задумчивую мышь, не спешите проходить мимо. Возможно, она просто пересматривает свои сны.