A Universidade de Harvard e o Laboratório de Inteligência Artificial do Google se uniram para criar um mouse de IA virtual. neurociência. " O significado deste estudo não se limita ao nível técnico, também pode ter implicações profundas para a ciência do cérebro e a robótica.
O nascimento de ratos virtuais é o resultado de cientistas imitando o milagre evolutivo da natureza. Humanos e animais são capazes de se mover de maneira flexível, o que é o resultado da evolução a longo prazo. Ao estudar ratos com inteligência equivalente a crianças de 8 anos e suas habilidades de controle físico, os cientistas estão tentando quebrar os segredos de como o cérebro controla movimentos complexos. Ao contrário de pesquisas anteriores, em vez de sacrificar o rato real, os cientistas criaram um mouse virtual que pode imitar todos os movimentos de roedores reais e até mostrar alguns novos comportamentos que não são claramente treinados.
O estudo inovador, publicado na revista Nature, demonstra que os estados de ativação em redes de controle virtual podem prever com precisão a atividade neural no cérebro de ratos reais. Usando dados de alta resolução registrados em camundongos reais, a equipe treinou uma rede neural artificial para atuar como o "cérebro" do mouse virtual para controlar seu corpo no simulador de física de Mujoco. Essa conquista marca o nascimento de um novo campo de "neurociência virtual".
Matthew Botvinick, do Google Deepmind, disse que a equipe aprendeu muito com o desafio de construir agentes incorporados que exigem transformar o pensamento em ações práticas em ambientes complexos. O estudante de pós -graduação Diego Aldarondo, trabalhando com pesquisadores da DeepMind, treinaram redes neurais artificiais para implementar modelos de dinâmica inversa, semelhante à maneira como o cérebro guia o movimento. Esta pesquisa não apenas ajuda a entender como o cérebro funciona, mas também pode fornecer novas idéias para projetar sistemas de controle robótico aprimorados.
Os pesquisadores acreditam que essas simulações podem criar o campo de "neurociência virtual" e fornecer modelos convenientes e transparentes para o estudo dos circuitos neurais. A plataforma tem o potencial de ser usada para projetar sistemas aprimorados de controle de robôs para tornar o robô mais suavemente. Além disso, a plataforma permite que os pesquisadores testem a autenticidade biológica de diferentes redes neurais para entender sua capacidade de lidar com desafios complexos, o que pode ser uma abordagem muito produtiva para explorar a base neural do comportamento.
A colaboração da Harvard University com o DeepMind Intelligence Lab do Google fornece pesquisas virtuais de ratos com os recursos e oportunidades necessários para treinar a rede. A cooperação entre as duas partes pretende promover a compreensão de como o cérebro real produz comportamentos complexos. Este estudo não apenas nos dá uma compreensão mais profunda da colaboração cruzada entre IA e neurociência, mas também nos fornece uma perspectiva completamente nova para observar e entender como o cérebro funciona. Com o desenvolvimento da neurociência virtual, podemos projetar robôs mais flexíveis e inteligentes no futuro para permitir que eles se movam livremente em ambientes complexos.
Endereço em papel: https://www.nature.com/articles/s41586-024-07633-4