Учёные «достали» из мозга обезьян алгоритм, с помощью которого те распознают человеческие лица

В будущем благодаря этому исследователи смогут выяснить, как именно мозг человека отличает знакомых людей от посторонних.

Группа учёных из Калифорнийского технологического института декодировала информацию из клеток мозга обезьян, с помощью которых они распознают человеческие лица.

По словам нейробиолога Дориса Тсао (Doris Tsao), им действительно удалось «взломать код того, как работает лицевая идентичность в мозгу». Они взяли 200 упрощённых лиц, которые воссоздали на основе реальных людей. С помощью компьютера исследователи поделили лица на 50 измерений, учитывающих определённые черты, например расстояние между глазами или длину волос.

Затем электроды поместили в мозг двух обезьян, которых посадили перед упрощёнными лицами. Учёные следили за тем, какие части мозга животных задействуются для распознавания лиц. С помощью 50 переменных, учитывающих ключевые аспекты лиц, исследователи понимали, на какие именно фрагменты опирается мозг при распознавании.

Из получившихся результатов Тсао с коллегами сформировали группу из 200 нейронов, расположенных в височных долях и наиболее активно задействованных в распознавании лиц. При этом клетки, настроенные на понимание, например, особенностей формы носа, не были задействованы в распознавании ширины глаз или губ.

Таким образом, определенные группы нейронов занимаются «угадыванием» отдельных черт лица. Затем мозг суммирует полученные результаты и из них формирует полное выражение лица. С помощью компьютера исследователи воссоздали модель того, как нейронная активность сначала распознаёт, а затем формирует человеческое лицо. При этом даже при рассматривании лица в профиль, отдельные нейроны занимаются только выделенной им областью.

Учёные пошли дальше и «развернули» процесс в обратную сторону: они передали компьютеру модели, которые распознали 200 нейронов, и получились лица, на 80% похожие на те, что изначально увидели обезьяны. «Это поразительная демонстрация того, как на самом деле работает мозг», — заявил Эд Коннор (Ed Connor), нейробиолог университета Джона Хопкинса.

Как заявил Тсао, модель распознавания лиц похожа на GPS, так как с помощью полученных координат учёные могут восстановить, как мозг узнаёт определённых людей. По его мнению, мозг использует конкретные «ключи» для распознавания, которые одинаковы как для знакомых, так и для неизвестных лиц.

В 2005 году профессор университета Лестера в Англии Родриго Кирога (Rodrigo Quiroga), работавший с Тсао над распознаванием лиц, уже замечал подобное функционирование нейронов. На примере фотографии актрисы Дженнифер Энистон он установил, что определённый нейрон в гиппокампе реагирует не только на изображение её лица, но и похожие снимки, текстовое написание её имени или фото подруги Энистон по сериалу «Друзья» Лизы Кудроу.