Ako viete, myši a potkany sú modelové zvieratá a vedci ich často používajú v rôznych štúdiách. Hlodavce sú navyše veľmi socializovaní a spoločenskí.
Je však možné zistiť, čo si myši a potkany „hovoria“navzájom počas experimentov? Táto otázka zostala dlho nezodpovedaná. Faktom je, že veľa charakteristických vokalizácií hlodavcov sa nedá rozoznať ľudským sluchom (sú emitované v ultrazvukovej oblasti). A existujúce počítačové programy na detekciu takýchto zvukov si stále vyžadujú výrazné vylepšenia. Najmä nemôžu odfiltrovať cudzí hluk a analyzujú údaje pomaly a spoliehajú sa na „nepružné“algoritmy.
Nový program s názvom DeepSqueak (doslova „Deep Squeak“) dokáže prekonať túto technickú bariéru. Bola vyvinutá vedcami na University of Washington School of Medicine.
Podľa odborníkov program zachytáva zvukové signály a transformuje ich na sonogramy - počítačové obrazy vytvorené pomocou informácií o zvukových vlnách. Tento „preklad“akustických údajov do vizuálnych údajov umožňuje použitie moderných algoritmov strojového videnia vyvinutých pre automatické riadiace vozidlá na analýzu.
Inými slovami, nový program prvýkrát umožnil vedcom používať umelé neurónové siete s hlbokým učením na detekciu a analýzu „reči“hlodavcov.
Ako spoluautor práce Russell Marx vysvetlil, DeepSqueak používa biomimetické algoritmy, ktoré sa naučia oddeľovať „zbytočné“zvuky a spoliehajú sa na existujúce príklady vokalizácií zvierat a cudzieho hluku.
Upozorňujeme, že Marks a jeho kolega Kevin Coffey (Kevin Coffey) študujú psychologické účinky užívania rôznych drog. Vedci sa zaujímajú najmä o to, ako sa správanie zvierat počas stresu mení a ako sa formujú rôzne druhy závislosti.
Podľa odborníkov im program DeepSqueak pomôže zistiť, čo si hlodavce počas experimentov „hovoria“.
Propagačné video:
„Zvieratá majú bohatú sadu [akustických] signálov, asi 20 druhov. Zneužívaním drog vysielajú pozitívne aj negatívne signály, “hovorí Kevin Coffey a hovorí o komplexnej povahe každej závislosti.
Vedec sa tiež podelil o zaujímavý objav, ktorý umožnil program DeepSqueak. Ukázalo sa, že samčie myši pri vzájomnej komunikácii vydávajú rovnaké charakteristické vokalizácie. Keď sa však žena priblíži, ich zvukové signály sa zmenia: stávajú sa zložitejšími a pripomínajú „pieseň“spojenú s námluvou.
Mimochodom, tento účinok je dramatickejší, keď muž cíti potenciálnu nevestu, ale nevidí ju. Tieto údaje naznačujú, že repertoár samcov myší obsahuje špecifické „piesne“pre rôzne štádiá námahy, uviedli vedci.
Okrem toho sa zistilo, že hlodavce budú s väčšou pravdepodobnosťou vydávať „šťastné“zvuky, keď budú hrať s príbuznými alebo očakávajú odmenu, napríklad kúsok cukru.
Takéto pozorovania sa však budú viac zaujímať o behaviorálnych a evolučných biológov a tím vedený profesorom Johnom Neumaierom (John Neumaier) sa viac obáva znakov spojených s alkoholom a závislosťou od opioidov (druhé sa vytvára pri užívaní rôznych liekov proti bolesti). Podľa odborníkov vylepšená analýza „reči“hlodavcov pomôže vyvinúť nové metódy riešenia týchto ochorení.
„Ak vedci dokážu lepšie pochopiť, ako drogy menia mozgovú aktivitu, aby vyvolali potešenie alebo nepríjemné pocity, bude možné vyvinúť účinnejšie liečby závislosti,“uzavrel profesor.
Vedecký článok s podrobnejším popisom nového programu bol uverejnený v časopise Neuropsychopharmacology.