O modelo de IA prevê com precisão o comportamento de cortejo das moscas-das-frutas masculinas em resposta à visão de uma fêmea
A equipe de Cowley registrou o processo de cortejo da mosca-das-frutas ao longo de uma série de "encontros" em uma placa de Petri, rastreando o comportamento do macho (azul) em resposta a qualquer visão da fêmea (vermelho). Minúsculos microfones colocados abaixo desta “arena” captavam as canções que o macho produzia ao bater as asas. Crédito:Laboratório Cowley/Laboratório Cold Spring Harbor Disseram-nos:“Os olhos são a janela da alma”. Bem, o Windows funciona de duas maneiras. Nossos olhos também são nossas janelas para o mundo. O que vemos e como vemos ajuda a determinar como nos movemos pelo mundo. Em outras palavras, nossa visão ajuda a orientar nossas ações, incluindo comportamentos sociais.
Agora, um jovem cientista do Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) descobriu uma pista importante sobre como isso funciona. Ele fez isso construindo um modelo especial de IA do cérebro da mosca-das-frutas comum. Seu trabalho foi publicado na Nature .
O professor assistente da CSHL, Benjamin Cowley, e sua equipe aprimoraram seu modelo de IA por meio de uma técnica que desenvolveram chamada “treinamento eliminatório”. Primeiro, eles registraram o comportamento de corte de uma mosca-das-frutas macho – perseguindo e cantando para uma fêmea. Em seguida, eles silenciaram geneticamente tipos específicos de neurônios visuais na mosca macho e treinaram sua IA para detectar quaisquer mudanças no comportamento.
Ao repetir esse processo com muitos tipos diferentes de neurônios visuais, eles conseguiram fazer com que a IA previsse com precisão como a mosca da fruta real agiria em resposta a qualquer visão da fêmea.
“Podemos realmente prever a atividade neural computacionalmente e perguntar como neurônios específicos contribuem para o comportamento”, diz Cowley. "Isso é algo que não podíamos fazer antes."
Com sua nova IA, a equipe de Cowley descobriu que o cérebro da mosca da fruta usa um “código populacional” para processar dados visuais. Em vez de um tipo de neurônio ligando cada característica visual a uma ação, como se supunha anteriormente, foram necessárias muitas combinações de neurônios para esculpir o comportamento.
Um gráfico dessas vias neurais parece um mapa de metrô incrivelmente complexo e levará anos para ser decifrado. Ainda assim, isso nos leva aonde precisamos ir. Ele permite que a IA de Cowley preveja como uma mosca da fruta na vida real se comportará quando apresentada a estímulos visuais.
Com este esquema em mãos, a equipe de Cowley pode agora voltar sua atenção para a investigação de seu modelo de IA, em vez de realizar experimentos dispendiosos em moscas-das-frutas reais. Crédito:Laboratório Cowley/Laboratório Cold Spring Harbor
Isso significa que a IA poderá algum dia prever o comportamento humano? Não tão rápido. Os cérebros das moscas-das-frutas contêm cerca de 100.000 neurônios. O cérebro humano tem quase 100 bilhões.
“É assim que acontece com a mosca da fruta. Você pode imaginar como é o nosso sistema visual”, diz Cowley, referindo-se ao mapa do metrô.
Ainda assim, Cowley espera que um dia o seu modelo de IA nos ajude a descodificar os cálculos subjacentes ao sistema visual humano.
“Serão décadas de trabalho. Mas se conseguirmos resolver isso, estaremos à frente do jogo”, diz Cowley. "Ao aprender cálculos [de mosca], podemos construir um sistema visual artificial melhor. Mais importante ainda, vamos compreender os distúrbios do sistema visual com muito mais detalhes."
Quão melhor? Você terá que ver para acreditar.
