利用人工智慧進行的研究揭示了視覺如何影響果蠅行為的新見解，並對人類視覺研究產生了影響。我們都聽過這句話：『眼睛是心靈的窗戶』。但窗戶是雙向的。我們的眼睛也是我們看世界的窗口。我們看到什麼以及如何看到它，有助於決定我們如何在這個世界上行走。換句話說，我們的視覺有助於指導我們的行動，包括社會行為。

考利的研究小組記錄了果蠅在培養皿中一系列”約會”的求偶過程，跟踪雄蠅（藍色）看到雌蠅（紅色）時的行為反應。放置在”競技場”下方的微型麥克風捕捉到了雄性果蠅拍打翅膀發出的歌聲。圖片來源：考利實驗室/冷泉港實驗室

現在，冷泉港實驗室（CSHL）的一位年輕科學家發現了一條重要線索，揭示了這個原理。他是透過建立一個普通果蠅大腦的特殊人工智慧模型來做到這一點的。

觀看雄果蠅（藍色）向雌果蠅（紅色）求愛。相應的動畫捕捉了雄果蠅的視角。資料來源：CSHL

人工智慧與果蠅行為

CSHL助理教授本傑明-考利（Benjamin Cowley）和他的團隊透過一種他們開發的名為”淘汰訓練”的技術訓練了他們的人工智慧模型。首先，他們記錄了雄果蠅的求偶行為–追逐雌果蠅並向其唱歌。接下來，他們從基因上沉默了雄果蠅體內特定類型的視覺神經元，並訓練人工智慧檢測行為的任何變化。透過用多種不同類型的視覺神經元重複這個過程，他們能夠讓人工智慧準確預測真正的果蠅在看到雌果蠅時會做出怎樣的反應。

考利說：”我們實際上可以透過計算預測神經活動，並詢問特定神經元如何對行為做出影響，這是我們以前無法做到的。”

解碼神經通路

透過新的人工智慧，考利的團隊發現果蠅大腦使用”群體代碼”來處理視覺數據。果蠅的行為需要許多神經元的組合，而不是像以前假設的那樣，一種神經元類型將每個視覺特徵與一個動作聯繫起來。這些神經通路的圖表看起來就像一張極其複雜的地鐵圖，需要數年時間才能破解。儘管如此，它還是讓我們找到了我們需要去的地方。它讓考利的人工智慧能夠預測現實生活中的果蠅在受到視覺刺激時的行為。

有了這個示意圖，考利的團隊現在就可以把注意力轉移到研究他們的人工智慧模型上，而不用在真正的果蠅身上進行昂貴的實驗了。圖片來源：考利實驗室/冷泉港實驗室

對人類大腦研究的影響

這是否意味著人工智慧有一天可以預測人類行為？沒那麼快。果蠅的大腦包含約10 萬個神經元。而人腦有近1000 億個神經元。考利在提到地鐵圖時說：”小小的果蠅就已經是這樣，你可以想像我們人類的視覺系統是什麼樣的。”

儘管如此，考利仍希望他的人工智慧模型有朝一日能幫助我們解碼人類視覺系統的基礎運算。他說：『這將是持續幾十年的工作。但如果我們能搞清楚這個問題，透過學習[蒼蠅]的計算，我們可以建立一個更好的人工視覺系統。更重要的是，我們將更詳細了解視覺系統的紊亂”。

至於好了多少，我們必須親眼目睹才能相信。

編譯來源：ScitechDaily