Egerek, majmok és modellek — nagy nemzetközi projekt indul a látás megismerésére magyar vezetéssel

„A pszichológiából ismert, hogy egy kép értelmezéséhez nemcsak az aktuális megfigyelés járul hozzá, hanem a korábbi tapasztalat, vagy a kontextuális információ is. Az viszont, hogy az idegsejtek hálózata miképpen végzi el az aktuális és a korábbi információ fúzióját, egyesítését, még javarészt feltáratlan” – mondta Orbán Gergő, a kutatócsoport vezetője az mta.hu-nak.

A 2018 májusában induló hároméves projekt „Fusion of evidence and expectation” (Az elvárások és a bizonyosság fúziója) címmel 1,35 millió dollárt nyert el az élettudományok területén interdiszciplináris együttműködéseket támogató Human Frontiers Science Program pályázatán. A döntőbizottság 780 pályázatból 31-nek ítélt oda támogatást, Magyarországról utoljára nyolc éve hirdettek nyertest.

Orbán Gergő Forrás: mta.hu/Szigeti Tamás

A nemzetközi együttműködésben zajló projekt központi feltételezése, hogy az aktuális és korábbi információk fúziójának jellegzetességei már az agyi feldolgozás korai szakaszában, tehát az elsődleges látókéregben is megjelennek.

A kutatók párhuzamosan végeznek kísérleteket egereken és majmokon, így igen eltérő nézőpontból és módszerekkel vizsgálhatják ugyanazt a jelenséget.

“A majmoknak fejlett az idegrendszere, vagyis egyszerre rendelkeznek fejlett látással és képesek bonyolult feladatok végrehajtására. Az egereknél pedig több idegsejtet lehet nyomon követni, és úgynevezett optogenetikai módszerekkel kívülről közvetlenül is be tudunk avatkozni az idegsejtek aktivitásába” – mondta el Orbán Gergő.

Külföldi kísérletek, magyar adatelemzés

A kísérleteket a frankfurti Ernst Strüngmann Institute-ban és a University of California Los Angeles (UCLA)-n végzik, a projektben létrejövő hatalmas adathalmazok matematikai elemzése pedig két magyar kutató vezetésével zajlik.

Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközponton belül működő, Orbán Gergő vezette kutatócsoport a populációs analízis eszközeit fejleszti és alkalmazza a mérések kiértékeléséhez, míg a University of Cambridge professzora, Lengyel Máté kutatócsoportja a számítógépes látás és gépi tanulás által ihletett elképzelések alapján konstruál agyi információfeldolgozási modelleket. Ezek segítségével tesztelhető az, hogy mely számítások azok, amelyeket az agy ténylegesen véghezvisz a fúzió megvalósításához.

„A gépi intelligencia fejlődése új inspirációkat és új eszközöket ad a kezünkbe ahhoz, hogy az egyik legfontosabb kognitív képességünket, a látást megértsük. A majmokon és egereken végzett kísérletek összekapcsolása közös analízis- és modellezési technikákkal vagy univerzális elveket fed fel, vagy alternatív stratégiákra világít rá: mindkét lehetőség fontos tanulság mind az emberi, mind a gépi intelligenciáról alkotott képünk szempontjából” – mondta Orbán Gergő.