У нових експериментах на мишах міжнародна команда показала, що крихітні мімічні сигнали можуть так само надійно розкривати стратегію розв’язання задачі, як і записи активності нейронів. Дослідження виконали у Фонді Шампалімо в Лісабоні, і воно вказує як на реальні переваги, так і на ризики. Результати відкривають нові можливості для фундаментальної науки, але водночас порушують важливі питання щодо психічної приватності. Камери фіксують мікросигнали обличчя Дослідження очолив доктор філософії Закарі Мейнін. Його робота зосереджена на нейронних колах, що забезпечують навчання та прийняття рішень. Миші мали зробити простий вибір, поки камери знімали їхні мордочки. Вони пробували два водні дозатори з цукровою винагородою, яка змінювалася з часом, і коригували свою стратегію відповідно до умов. Дослідники аналізували відео за допомогою машинного навчання — комп’ютерних методів пошуку закономірностей у даних. Отримані сигнали зіставляли з тим, що можна було дізнатись із записів активності груп нейронів. «На наше здивування, ми з’ясували, що можемо отримати стільки ж інформації про те, “про що думає” миша, скільки й зі записів активності десятків нейронів», — сказав Мейнін, головний дослідник Фонду Шампалімо. Мімічні сигнали пов’язали з прийняттям рішень Команда відстежувала тонкі риси обличчя покадрово, використовуючи Facemap. Цей інструмент стискає рухи вусів, носа, повік і щелепи у компактні сигнали, які легко аналізувати. Потім ці сигнали пов’язали з змінною рішення — внутрішньою величиною, яку мозок використовує для вибору. Зв’язок зберігався навіть тоді, коли миша лише тихо обмірковувала варіанти, а не діяла. Ключові патерни з’являлися до або під час вибору, а не лише після руху. Це важливо, бо показує: обличчя може відображати обчислення мозку, а не тільки рухи, які йдуть за ними. Оскільки відеозапис неінвазивний, він дає змогу спостерігати за розумовими процесами без операцій — це корисно для тривалих дослідів і для порівнянь між тваринами. Спільні мімічні коди серед різних мишей Вражає те, що різні миші демонстрували схожі мімічні коди для однакових внутрішніх станів. Одна й та сама комбінація мікрорухів відповідала одній і тій самій стратегії у різних тварин. Це свідчить про загальний «план» вираження думок на обличчі — сигнали не є індивідуальними tic-рухами, а структурованими патернами, які можна розшифрувати. Частину сигналів можна простежити до вторинної моторної кори — зони мозку, що допомагає планувати рухи. Коли її активність приглушували, обличчя передавало менше інформації про змінну рішення. Попередні роботи показали, що спонтанні поведінки можуть активувати мозок дуже широко. Нові дані йдуть далі, пов’язуючи мікрорухи обличчя з конкретними прихованими обчисленнями. Що це може означати для медицини Такі мімічні «зчитування» можуть стати біомаркером. Науковці зможуть спостерігати, як змінюються стратегії мислення з навчанням, віком чи хворобами. Також можна відстежувати, чи впливає ліки на те, як тварина оцінює докази. Це дасть швидкий, малостресовий показник, який доповнить нейронні записи. Завдяки легкій доступності мімічних даних метод може бути корисним у доклінічних дослідженнях, створенні моделей психічних чи неврологічних розладів. Перенесення цього на людей потребуватиме ретельних перевірок, адже наші внутрішні стани виражаються складніше — через обличчя, голос, позу, контекст. Захист ментальної приватності Відеозаписи можуть нести більше, ніж просто поведінку. Дослідники зазначають, що їхні результати, попри наукову цінність, викликають важливі питання щодо захисту психічної приватності. Це не гіпотетична проблема: ОЕСР у 2019 році ухвалила рекомендації про захист персональних нейроданих, прозорість і добровільну згоду. Споріднена політична дискусія стосується правил збору, обміну та застосування нервових даних. Уже сьогодні є практичні кроки: чітке маркування, добровільна згода, жорсткі обмеження на повторне використання даних — усе це знижує ризики, не зупиняючи розвиток науки. Реалістичний погляд і наступні кроки Це дослідження на мишах у контрольованих умовах. Камери спостерігали за тренованими тваринами під час конкретного завдання, а алгоритми навчалися на багатьох повтореннях. Результати не означають «читання думок» у вигляді речень. Вони лише показують, що певні розрахунки мозку залишають слід на обличчі. Майбутні дослідження перевірятимуть нові завдання, довші проміжки часу, стрес чи відволікання. Також вивчатимуть стабільність мімічних кодів упродовж розвитку та хвороб. З технічного боку поліпшуватимуть моделі, що пов’язують мімічні сигнали з мозковою активністю. Наука та майбутнє мімічних сигналів Дослідження посилює ідею втіленого пізнання — бачення, що тіло і мозок разом формують мислення. Тут дрібні рухи тіла віддзеркалюють внутрішні обчислення в реальному часі. Це також демонструє цінність простих інструментів, застосованих правильно: звичайні камери й відкриті методи можуть розкрити приховану структуру поведінки. Відкритість буде важливою для прогресу: автори надали місця зберігання даних і код, аби інші могли перевіряти та розширювати результати. Спільні стандарти, чіткі критерії та відкриті дані допоможуть уникати перебільшень і зміцнять розвиток галузі. Дослідження опубліковане в журналі Nature Neuroscience.