科学家通过小鼠脑活动重建视频揭示动物视觉感知

科学家通过重建小鼠观看视频时的脑活动，成功制作出短片，旨在揭示动物如何感知世界。这些简短的影片虽然粗糙且像素化，但为我们提供了小鼠如何处理包含体操、骑马和摔跤等各种运动画面的洞察。

该研究的核心是一个人工智能程序，它在最近的科学竞赛中获胜，能够预测小鼠大脑视觉皮层中的电活动如何根据动物所看到的内容而变化。视觉皮层接收来自视网膜的原始输入，并将其转化为对世界的连贯视觉。

为了重建小鼠观看的内容，科学家首先使用红外激光记录啮齿动物观看10秒长影片时视觉皮层中神经元的放电情况。然后，他们将空白视频数据输入AI程序，并逐步改变图像，直到AI预测出与小鼠大脑中观察到的相同的脑活动模式。相关详细信息已发表在《eLife》期刊上。

与人类相比，小鼠的视力较差，因此重建的视频可能永远无法像原始视频那样清晰。但据粗略估计，研究人员怀疑科学家可以使画面比目前清晰约七倍。

这并不是唯一有改进空间的领域。重建的视频本质上是小鼠所看到屏幕的针孔视图，但未来的工作可以利用来自双眼的信息分别激发的脑活动，重建动物的整个视野。

伦敦大学学院的乔尔·鲍尔博士表示："人类的好处在于你可以直接询问某人，你梦见了什么？你看到了什么？你产生了什么幻觉？但我们无法以同样的方式接触动物。"

虽然鲍尔对解读动物大脑充满热情，但他对人类的平行研究更加谨慎。几个研究小组正在设计从人类脑部扫描重建图像和其他感知的方法。他说，最终这可能导致侵犯人们隐私的技术。

"人类面临的风险是，如果你能重建的不是他们所看到的，而是他们所想象的，"他说。"我们不一定想要分享脑中发生的一切。我们神经数据的隐私很重要，而且会变得越来越重要。"

至于动物，他认为这种方法可以为科学家提供关于动物如何体验世界的根本性见解，为诸如它们在梦中看到什么、是否会被与人类相同的视觉错觉所愚弄，甚至是否会因神奇蘑菇而产生幻觉等问题提供答案。

他说，在遥远的未来，可能会重建动物体验的丰富感觉以及任何伴随的情感，从而在人类和其他物种之间产生"一种非常深刻的共鸣"。那么人类最终能理解成为蝙蝠是什么感觉吗？"那会很酷，"鲍尔说。

Q&A

Q1：科学家是如何从小鼠脑活动中重建视频的？

A：科学家使用红外激光记录小鼠观看视频时视觉皮层中神经元的放电活动，然后将空白视频数据输入AI程序，逐步改变图像直到AI预测出与小鼠大脑中相同的脑活动模式，从而重建出小鼠所看到的内容。

Q2：这项技术在人类身上应用会有什么风险？

A：主要风险在于隐私侵犯。如果能够重建人类想象的内容而不仅仅是看到的内容，就可能泄露人们不想分享的思维活动。研究人员认为神经数据的隐私保护将变得越来越重要。

Q3：未来这项技术能够实现什么目标？

A：未来可能重建动物体验的丰富感觉和情感，回答动物梦境内容、是否受视觉错觉影响等问题，最终在人类和其他物种间建立深层共鸣，帮助人类理解动物的真实感知世界。