Vědci zkoumají možnost čtení mozkové aktivity s pomocí umělé inteligence

Vědci odhalili revoluční způsob predikce neurální aktivity
Základem je mapování neuronů a algoritmy umělé inteligence
Proč jde o takový úspěch?

Tým neurovědců sestávající ze zástupců věhlasných amerických a německých institucí před nedávnem uveřejnil svůj bezesporu revoluční objev, jenž má dle mnohých potenciál zcela změnit naše chápání ohledně fungování mozku. Konkrétně se pak jedná o zcela novou metodu predikce chování jednotlivých neuronů, spoléhající se oproti konvenčním metodám na podrobná mapování a využití komplexních algoritmů umělé inteligence. Jaký je však jeho přínos a nakolik užitečný může být pro lidstvo?

Úspěšné testy na hmyzu

Přestože se zde zaměřujeme takřka výhradně na technologie a jejich využití, nespornou pravdou zůstává, že se zdaleka nejedná o jediné odvětví, na němž zvláště v současné době závisí fungovaní takřka celého světa. Skvělým důkazem pak může být třeba obor medicíny a zdravotnictví, jenž si za tisíce let své existence prošel neuvěřitelným vývojem a dovedl tak náš druh až k dnešním dnům. Doba se ovšem neustále posouvá a i přední odborníci stále častěji vsází na využití moderních technologií a systémů, namísto konvenčních, avšak nezřídka kdy méně úspěšných metod. Jak se však zdá, tým neurologů z jihoněmecké univerzity v Tübingenu a amerického Lékařského institutu Howarda Hughese (HHMI) posunul možnosti jejich využití na zcela novou úroveň.

Dle nedávných zpráv totiž dospěl k mimořádnému objevu na poli mapování a predikce mozkové aktivity, jenž svým potenciálním významem nemá ve světě obdoby. Vůbec poprvé totiž výzkumníci získávají možnost zkoumat aktivitu jednotlivých neuronů, aniž by byli nuceni provádět nákladná a velmi složitá měření uprostřed živého organismu. Zásluhu na tom pak má rafinované využití konektomu (mapy neuronů a jejich spojení) v kombinaci s důkladně vytvořenými speciálními algoritmy umělé inteligence.

Samotná funkčnost byla detailně popsána ve studii, zaměřující se na chování mozku nám dobře známých octomilek. Přelomové bylo právě využití umělé inteligence, jež byla na základě pouhých informací o konektivitě jejich neurálních okruhů, schopna vytvořit zcela přesnou vizuální simulaci, detailně předpovídající aktivitu každého jednoho neuronu. Tým tak mimo jiné získal možnost odvodit prakticky neznámé parametry i přes neznalost celkové dynamiky a vnitřní struktury mušího mozku.

Čtěte také: Žádná myš, ani dotykový displej. Ovládání s chytrým prstenem je jako ze sci-fi

Revoluce v neurologii

Dle slov vedoucí výzkumu Janne Lappalainen dokáže nový model předpovídat aktivitu produkovanou až 64 typy neuronů v závislosti na různých vizuálních podnětech, při čemž výsledky zobrazené v následné simulaci spolehlivě odpovídají závěrům více než dvou desítek odborných studií. Díky tomu že jsou neurovědci nyní nově schopni číst mozkovou aktivitu za pomoci pouhých informací z konektomu, získávají možnost zcela přetransformovat doposud užívané způsoby testování hypotéz a provádění specifických experimentů. To vše navíc daleko levněji a za podstatně kratší čas, při čemž výsledky budou pravděpodobně v drtivé většině případů odpovídat skutečnosti.

Ze zveřejněného výzkumu octomilek navíc vyplývá, že nová metoda byla schopna identifikovat hned několik druhů buněk, o kterých dosud nebylo mnoho známo. Prokazatelně se tak jedná o pokrok, jež může celý obor posunout o mílové kroky vpřed a vytvořit tak podmínky pro bezpočty budoucích výzkumů, jenž nás konečně mohou opět dostat o něco blíže, v otázkách fungování mozku jako takového.