27 февраля 2019 | 17:35 ФОБОС
Каракатицы помогают создавать нейронную сеть
Учёные учатся читать мысли каракатицы по рисунку на её коже. Разработанная ими уникальная видеосистема отслеживает, как пигментные клетки моллюска, контролируемые нейронами, производят сложные узоры на теле животного. Уже на этом этапе работа нейробиологов, их техника визуализации вдохновляет своей перспективностью тех ученых и инженеров, которые занимаются созданием искусственных нейронных компьютерных сетей.
Каракатицы — мастера изменения внешнего вида, профессионалы камуфляжа. Они маскируются за счет сокращения мышц вокруг крошечных пигментных клеток кожи, называемых хроматофорами. Клетки имеют несколько цветов и действуют подобно пикселям по всему телу каракатицы, изменяя свой размер и картинки на коже животного. При этом моллюск не всегда досконально копирует окружающий фон: иногда узоры содержат кольца, пятнышки или другие сложные рисунки, но в любом случае все эти преобразования позволяют скрыться от хищников.
Чтобы лучше понять, как каракатицы создают эти узоры, нейробиологи из Института мозга им. Макса Планка во Франкфурте (Германия) построили систему из 20 видеокамер для съемки моллюска со скоростью 60 кадров в секунду. Они фиксировали, как меняется цвет каракатицы, когда она проплывала на фоне разнообразных распечатанных изображений, которые учёные заранее разместили в резервуар. Запись начиналась сразу после рождения каракатицы и продолжалась в течение нескольких недель. Команда учёных разработала методы обработки видео, чтобы определить десятки тысяч отдельных хроматофоров на каждой каракатице, включая те клетки, которые появились в процессе роста моллюска. Нейробиологи также использовали статистические инструменты, чтобы определить, как различные хроматофоры действуют синхронно, чтобы изменить рисунок на теле.
В итоге исследователи смогли увидеть, как животное связывает хроматофоры друг с другом, создавая узор, имитирующий окружающую среду, каким образом получается всегда неповторимый камуфляж. Правда, остаётся загадкой связь между тем, что видит каракатица, и тем, что она посылает нейронам, поэтому предстоит дальнейшее изучение этого уникального животного. В данном эксперименте ещё важно то, что разработанная система видеосъёмки, техника визуализации освободила учёных от необходимости препарировать животное, подключать к нему электроды или дрессировать определенным образом.
Сегодня головоногие больше не смогут скрыть свои «мысли» от учёных благодаря их уникальной технике визуализации. Новое исследование поможет понять, как мозг животного управляет его поведением и впоследствии использовать открытие для создания нейронных сетей, сообщает Nature. Кроме того, техника визуализации поможет компьютерщикам работать с программами, которые заполняют недостающую часть изображения, используя информацию от пикселей вокруг неё. То есть, умное животное подскажет незаурядным профессионалам множество решений «мозговых» проблем.
Выбор редакции
Тема дня
Жара на юге страны бьёт рекорды
23 августа 2019 | 09:42
Жара на юге страны бьёт рекорды
На юге Европейской России воцарилась аномальная жара. В Астрахани был побит температурный рекорд августа. В Волгоградской области температуру воздуха выше +40° фиксируют с начала...
СМИ2
Новости погоды
Погода выходных: лето продолжится
23 августа 2019 | 10:33
Погода выходных: лето продолжится
Обширный антициклон сохранит в большинстве регионов Русской равнины сухую теплую солнечную погоду. В Москве переменная облачность, без осадков, днём в субботу +23…+25°...
23 августа 2019 | 11:52
В Японии ожидают тёплую осень
Японское национальное метеорологическое агентство опубликовало прогноз погоды на предстоящую осень. Ожидается, что с вероятностью более 50% осень в этом году на всей территории...
В Японии ожидают тёплую осень
22 августа 2019 | 10:53
Август порадовал рекордами тепла
Мощная волна субтропического тепла, накрывшая в начале недели южные регионы Европейской России, сформировала там положительную аномалию температуры, которая достигает 5-8°...
Август порадовал рекордами тепла
Другие публикации
СМИ2
Климат
Изменение климата увеличивает риск турбулентности
22 августа 2019 | 07:20
Изменение климата увеличивает риск турбулентности
Одним из опасных явлений погоды, с которым сталкивается авиация, является турбулентность ясного неба. Если зоны обычной турбулентности, возникающей вблизи мощных кучевых или...
21 августа 2019 | 09:29
Тёплых дней в Антарктиде станет вдвое больше
В связи с изменением климата число дней с температурой выше нуля в ближайшие годы может вырасти с 25-80 в настоящее время до 35-130. По сообщению РИА Новости со ссылкой на...
Тёплых дней в Антарктиде станет вдвое больше
20 августа 2019 | 17:29
Ледники Антарктиды стали таять быстрее арктических
Недавно завершенный анализ более чем 40-летних архивов спутниковых наблюдений за антарктическими льдами позволил выявить закономерности и получить количественные оценки изменения...
Ледники Антарктиды стали таять быстрее арктических
Другие публикации
Стихия
Природа
Туристам грозит тюремный срок за кражу песка
22 августа 2019 | 16:36
Туристам грозит тюремный срок за кражу песка
На итальянском пропускном пункте арестовали семейную пару из Франции - туристы хотели покинуть остров Сардиния с 40 кг песка. По словам отдыхающих, они не знали...
21 августа 2019 | 14:42
Ураган помог музыке
В октябре 2018 года по итальянской провинции Трентино пронёсся ураган. Он уничтожил миллионы елей, среди которых были редкие резонансные экземпляры - деревья без сучков...
Ураган помог музыке
21 августа 2019 | 11:46
Полные переносят жару легче, чем худые
После аномальной жары 2010 года группе российских учёных удалось собрать множество данных о влиянии высоких температур на здоровье человека. По результатам исследований...
Полные переносят жару легче, чем худые
Другие публикации
Технологии
Берём пример: свой оазис счастья
22 августа 2019 | 14:24
Берём пример: свой оазис счастья
Известная американская актриса Бетт Мидлер посчитала, что все жители пяти районов Нью-Йорка заслуживают облагороженного, экологически чистого, высококачественного общественного...
23 августа 2019 | 09:53
Пластик стал основным материалом XXI века
У Московского музея дизайна появилась замечательная выставка, на которой творческие люди демонстрируют, как можно подарить вторую жизнь пластику. Цель «Фантастик Пластик» —...
Пластик стал основным материалом XXI века
22 августа 2019 | 11:55
Вождение в жёлтых очках может вызвать аварию
Очень часто грамотный маркетинг заставляет нас покупать ненужные, а иногда и бесполезные вещи. Так, например, мощная рекламная компания советовала всем водителя приобрести очки со...
Вождение в жёлтых очках может вызвать аварию
Другие публикации
Видео
Фотогалерея
Энциклопедия
Другие публикации
Архив
Искать:
Loading...