IT 之家 2 月 23 日消息,科學家們通過分析小鼠大腦活動,成功解讀了動物定位和方向識别的神經機制,這項研究有望未來用于幫助機器人實現自主導航。
哺乳動物的大腦主要通過兩種類型的神經元進行導航:一種被稱爲 " 頭朝向細胞(head direction cells)",負責識别動物面對的方向;另一種被稱作 " 網格細胞(grid cells)",則負責在大腦中構建二維空間地圖,幫助動物定位。
IT 之家注意到,爲了更深入地了解這些神經元的活動規律,田納西大學諾克斯維爾分校的 Vasileios Maroulas 及其團隊與美國陸軍研究實驗室合作,分析了之前的一項研究數據。
在這項實驗中,研究人員在數隻小鼠的大腦中植入了探針,并記錄了它們在開放環境中移動時的神經元放電模式,同時拍攝了視頻記錄它們的位置和頭部方向。
利用這些數據,Maroulas 團隊開發出了一種人工智能算法,能夠根據小鼠大腦活動推斷其位置和方向。
這項技術就如同智能手機地圖應用上的定位标記和方向箭頭,但并不是通過連接 GPS 衛星,而是直接分析生物體的大腦活動。Maroulas 表示:" 這種方法使我們擺脫了預先加載的地圖或依賴衛星數據更新 GPS 坐标的限制。某種程度上,算法可以像哺乳動物大腦一樣‘思考’和識别空間。" 他認爲,這項人工智能技術最終可以使智能系統實現自主導航," 換句話說,我們将哺乳動物大腦處理數據的方式融入到了算法架構中。"
澳大利亞昆士蘭科技大學的 Adam Hines 認爲智能手機地圖的類比非常恰當:" 它将位置信息(定位标記)與方向信息(藍色箭頭)結合起來,在導航過程中,兩者會随着你的移動不斷更新。網格細胞就像 GPS,而頭朝向細胞就像指南針。"