باحثون سويسريون يطورون تقنية CEBRA لتحويل إشارات دماغ الفئران لمقاطع فيديو!

قام باحثون سويسريون من جامعة "École Polytechnique Fédérale de Lausanne" بتطوير نموذج لتعلم الآلة يسمى "CEBRA"، حيث يقوم هذا النموذج بفك شفرة الصورة من دماغ الفئران. وباستخدام هذه النموذج، يمكن للباحثين الاطلاع على نشاط الدماغ وكيفية تفسيره للمحفزات.

عمل الفريق على هذا المشروع لمدة تزيد عن 10 سنوات، حيث تم تحقيق إنجازات في مجال فك شفرة الأشكال البسيطة من نشاط المخ في البشر والحيوانات. والآن، مع مساعدة التعلم الآلي المتقدم، استطاع العلماء فك شفرة مقاطع فيديو كاملة من نمط الأفكار لدى الفئران.

استخدم الفريق في تجاربهم قياسات من نوعين من الفئران، فئران ذات أقطاب كهربائية تم إدخالها في قشرتهم البصرية، ونوع آخر من الفئران المعدلة وراثياً والتي تومض خلاياها العصبية باللون الأخضر عندما تكون نشطة.

تم عرض فيلم أبيض وأسود لرجل يجري إلى سيارة ويستلم شيئًا من صندوقها، وتم استخدام بيانات هذا النوع من الفئران لتدريب CEBRA على الترابط بين نشاط الدماغ وكل إطار من إطارات الفيديو. ثم تم عرض نفس الفيلم على مجموعة ثانية من الفئران بينما كان CEBRA يقوم بمعالجة نشاط الدماغ. وعلى الرغم من وجود بعض الانقطاعات التي تسببها حركة الفئران وعدم تركيزهم الكامل، إلا أن الفيديو المفكوك كان مطابقًا للفيديو الفعلي.

وبالرغم من ذلك، فهذا لا يعني أننا قريبون من التكنولوجيا التي يمكن أن تعرض ذكريات الشخص أو أحلامه على شاشة فيلم أو شاشة حاسوب، فتطوير CEBRA كان ممكنًا فقط بسبب تدريبه مسبقًا باستخدام مقطع الفيديو. على الرغم من أنه ليس من الصعب تخيل تقدم النموذج للتعرف على الصور بدون تدريب مسبق، إلا أن هذا بعيد المنال حاليًا.

ويعتبر العلماء اكتشافهم الجديد بمثابة أداة بحثية جديدة، ويرون أن CEBRA سيوفر فهم أفضل لوظائف الجهاز العصبي وكيفية تفسير الدماغ للمحفزات، ويعتقدون أنه سيكون مفيدًا في مساعدة التشخيص والعلاج لأمراض الدماغ مثل مرض الزهايمر أو متلازمة توريت.

على الرغم من ذلك، كشفت الأبحاث الأخرى التي تم إصدارها هذا الأسبوع عن اقترابنا أكثر من قراءة الأفكار باستخدام الآلات، حيث قام علماء في جامعة تكساس، أوستن، بتطوير نموذج GPT يحلل نشاط الدماغ في فحوصات الرنين المغناطيسي الوظيفي ويقوم بترجمتها إلى كلمات بدقة. وفي حين تعد هذه التقنية بعيدة عن الكمال، لكنها المرة الأولى التي يتم فيها ترجمة الأفكار إلى صفات كلامية معقدة بدلاً من كلمات أو عبارات قصيرة جدًا.

ويُذكر أيضًا أن الأبحاث الجديدة تشير إلى أهمية هذه التقنيات في فهم وظائف الجهاز العصبي ومساعدة الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات الدماغ والأمراض في الحصول على التشخيص والعلاج المناسب.