Bilim İnsanları Farelerin İzlediği Videoları Beyin Sinyallerinden Yeniden Oluşturmayı Başardı

Bilim insanları beynin görsel bilgiyi nasıl işlediğini anlamaya yönelik dikkat çekici bir deney gerçekleştirdi. Araştırma ekibi farelerin izlediği videoları yalnızca beyin aktivitelerini analiz ederek yeniden oluşturmayı başardı. Çalışma beynin görsel dünyayı nasıl yorumladığı konusunda önemli ipuçları sunuyor.

Araştırmacılar Beyin Aktivitesini Analiz Ederek Görüntüleri Yeniden Üretti

University College London araştırma ekibi beyin sinyallerini çözümlemeye odaklanan yeni bir çalışma yürüttü. Bilim insanları deney sırasında farelere kısa videolar izlettirdi ve beynin görsel korteksinde oluşan nöron aktivitelerini kaydetti. Araştırmacılar elde edilen sinirsel verileri analiz eden bir yapay zekâ modeli geliştirdi. Sistem kaydedilen nöron aktivitelerini inceleyerek farelerin izlediği görüntülerin yaklaşık 10 saniyelik bir bölümünü yeniden oluşturdu. Çalışmanın lider araştırmacısı Joel Bauer bu yöntemin beynin gördüğümüz görüntüleri nasıl yorumladığını anlamak için yeni bir araştırma alanı açtığını ifade etti.

Araştırma ekibi önceki çalışmalardan farklı olarak daha hassas bir yöntem kullandı. Bilim insanları deneyde tek hücre kayıtları kullanarak görsel kortekste bulunan nöronların aktivitelerini ayrı ayrı ölçtü. Araştırmacılar analiz sürecinde dinamik sinirsel kodlama modeli olarak adlandırılan bir yapay zekâ sistemi geliştirdi. Bu model her bir nöronun belirli video karelerine nasıl tepki verdiğini öğrenerek çalıştı. Sistem ayrıca farenin vücut hareketleri, göz bebeği genişlemesi ve fizyolojik durumu gibi ek faktörleri de hesaba kattı. Araştırmacılar bu yaklaşım sayesinde oluşturulan görüntülerin hayvanın gerçek algısına daha yakın olmasını sağladı.

Araştırmacılar nöronların aktif olduğu anları belirlemek için kalsiyum seviyelerindeki artışları izledi. Ekip bu sinyalleri algoritmaya aktararak görsel verinin yeniden oluşturulmasını sağladı. Yapay zekâ modeli boş bir dijital görüntü üzerinde piksel değerlerini kademeli biçimde güncelleyerek video görüntüsünü adım adım oluşturdu. Araştırma ekibi oluşturulan görüntülerin doğruluğunu ölçmek için piksel korelasyonu yöntemi kullandı ve gerçek video ile yapay zekâ tarafından üretilen görüntüyü kare kare karşılaştırdı. Bilim insanları analiz sonuçlarında izlenen nöron sayısı arttıkça yeniden oluşturulan görüntülerin kalitesinin belirgin biçimde yükseldiğini gözlemledi.

Araştırma sırasında elde edilen bulgular beynin gördüğü dünyayı kamera gibi kaydetmediğini ortaya koydu. Joel Bauer insanların ve farelerin beyinlerinin görsel bilgileri doğrudan kopyalamak yerine yorumlayarak işlediğini belirtti. Araştırmacılar beynin çevreden gelen bilgileri değiştirerek işlemesinin canlıların hayatta kalmasına yardımcı olan bir özellik olduğunu düşünüyor. Araştırma ekibi gelecekte sistemin çözünürlüğünü artırmayı ve daha geniş bir görüş alanı elde etmeyi hedefliyor. Bilim insanları geliştirilen yöntemin farklı canlıların dünyayı nasıl algıladığını anlamaya, görme bozukluklarını incelemeye ve bazı nörolojik hastalıkların mekanizmalarını çözmeye katkı sağlayabileceğini değerlendiriyor.