Die Harvard University und Google DeepMind definieren die Neurowissenschaftsforschung neu durch die Entwicklung eines künstlichen Intelligenzprogramms, das in der Lage ist, die Bewegungen echter Mäuse nachzuahmen. Dieser KI-Fortschritt verspricht wegweisende neurowissenschaftliche Studien auf Computerbasis.
Forscher der Harvard University und die KI-Wissenschaftler von DeepMind haben ihre Ergebnisse zu „Simulierte Nagetiere: Vorhersage neuronaler Aktivität während des Verhaltens“ in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. Sie haben erfolgreich künstliche neuronale Netzwerke mit hochauflösenden Daten trainiert, die von echten Mäusen aufgezeichnet wurden, und ein komplexes „Gehirnprogramm“ für die simulierten Kreaturen erstellt.
Weitere Experimente zeigen die Fähigkeit der KI, den Körper des virtuellen Nagetiers in einer Simulation zu steuern, die die realen physikalischen Bedingungen, einschließlich der Schwerkraft, nachbildet. Die Forscher sind besonders begeistert von ihrer Fähigkeit, die Gehirnaktivität bei echten Mäusen basierend auf den Bewegungen ihres konstruierten virtuellen Gegenstücks vorherzusagen. Zum Beispiel können sie die neuronale Aktivität antizipieren, die auftritt, wenn eine Maus einen Schritt nach vorn macht.
Diese wegweisende Technologie, die das Verhalten von Mäusen erfolgreich repliziert hat, die nicht in den ursprünglichen Trainingsdaten enthalten waren, könnte in Zukunft auf komplexere Verhaltensvorhersagen ausgeweitet werden. Während Menschen dazu angeregt werden können, bestimmte Handlungen auszuführen, um die Gehirnaktivität zu untersuchen, ist ein solches direktes Experimentieren mit Mäusen nicht möglich. Dieses Simulationsmodell könnte die wissenschaftlichen Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Verhalten und der Kognition von Tieren überwinden.
Das Team ist der Ansicht, dass diese Forschung den Weg für die „virtuelle Neurologie“ ebnet, bei der KI-Tiere, die so trainiert sind wie ihre lebenden Gegenstücke, für die Untersuchung neuronaler Schaltkreise eingesetzt werden können. Sie betonen, dass ihr ultimatives Ziel darin besteht, zu helfen zu verstehen, wie das Gehirn komplexe Verhaltensweisen orchestriert, und möglicherweise neue Wege in der neurologischen Forschung zu eröffnen.