Pesquisadores criam modelo inovador para registrar atividade cerebral em tempo real enquanto os animais assistem a vídeos

Pesquisadores da University College de Londres desenvolveram um modelo inovador de inteligência artificial capaz de registrar em tempo real a atividade das neuronas do cérebro enquanto o animal assiste a um vídeo. O sistema, chamado DwiseNeuro, não interpreta nem cria imagens semelhantes ao original, mas sim reconstrói o vídeo pixel por pixel diretamente da atividade neuronal.

O estudo publicado na revista eLife utilizou técnicas de imagem por cálcio de dois fótons para registrar a atividade de cerca de 8.000 neuronas da córtex visual primário do cérebro dos ratos enquanto eles permaneciam acordados. A partir desses dados, o modelo ajusta um vídeo de ruído cinza puro até que sua atividade cerebral coincida exatamente com a atividade real medida no animal.

O resultado foi surpreendentemente preciso: uma correlação de nível de pixels de 0,57 entre o vídeo original e o reconstruído. Isso é mais do que o dobro dos intentos anteriores com roedores despertos, que se mantinham em torno de 0,24.

Os pesquisadores destacam a importância da inclusão de dados neuronais completos para melhorar a precisão das reconstruções. Além disso, o uso simultâneo de vários modelos trabalhando em equipe (técnicas conhecidas como ensembling) aumentou a precisão final em quase 28%.

Essa abordagem revolucionária tem implicações significativas para os estudos sobre processamento visual e pode permitir investigar fenômenos visuais que até agora eram inacessíveis. Com essa tecnologia, é possível entender melhor como o cérebro converte a luz em significado e constrói nossa representação da realidade.

"Não temos uma representação perfeita do mundo em nossas mentes", afirma Joel Bauer, pesquisador principal do estudo. "O processo de processamento visual distorce e deforma nossa representação de tal forma que modifica a informação.