Мозг умеет дорисовывает реальность

В ходе эксперимента добровольцам показывали размытые черно-белые картинки (изображения Муни), на которых трудно что-либо разобрать. Затем им демонстрировали четкую версию того же объекта. После этого люди мгновенно начинали узнавать скрытый образ на размытом фото.

Это и есть «обучение с одного раза». Мозг сохраняет четкий шаблон (прайор) и в следующий раз использует его как подсказку. Исследователи выяснили, что этот шаблон устойчив к изменению размера картинки, но чувствителен к ее повороту или перемещению. Значит, что мы запоминаем именно визуальный узор, а не абстрактное понятие (например, «собака»).

Чтобы найти конкретное место в голове, где активируется данный механизм, команда использовала МРТ и ЭЭГ. Они искали зону, активность которой совпадала бы с поведением людей во время тестов.

Следы привели в высокоуровневую зрительную кору. Именно там хранятся визуальные «заготовки», которые мозг накладывает на поступающий от глаз сигнал. Электроды, вживленные пациентам по медицинским показаниям, подтвердили: всплеск активности в этой зоне происходит ровно в тот момент, когда человек испытывает озарение и узнает картинку.

На основе полученных данных ученые создали компьютерную модель. Они научили нейросеть сохранять визуальный опыт в отдельном модуле и использовать его для распознавания новых образов.

Результат превзошел ожидания: искусственный интеллект начал обучаться так же быстро и эффективно, как человек, обгоняя стандартные алгоритмы. Это открывает путь к созданию машин, способных учиться на лету, не требуя миллионов примеров для тренировки.

Врачи надеются, что понимание этого механизма поможет в лечении шизофрении и болезни Паркинсона. У таких пациентов система «предсказания» работает слишком активно, заставляя их видеть то, чего нет на самом деле. Теперь у медиков есть конкретная цель в мозге для разработки новой терапии.