Den Kommunikationscode brechen
Wollten Sie schon immer wissen, was Tiere sagen? Neurowissenschaftler der University of Delaware haben bei der Entschlüsselung der Geräusche einen großen Schritt nach vorne gemacht von einem bestimmten Tier auf eine Weise hergestellt, die uns viel näher bringt, als irgendjemand jemals zuvor gekommen ist weit. Das betreffende Tier? Die bescheidene Maus.
Um die Lautäußerungen von Mäusen zu untersuchen, sammelte das Team Daten, während Gruppen von vier Mäusen – zwei Männchen und zwei Weibchen – interagierten. Sie interagierten jeweils fünf Stunden lang in einem Raum, der mit acht Mikrofonen und einer Videokamera ausgestattet war. Insgesamt erfassten die Forscher Begegnungen zwischen insgesamt 44 Mäusen. Ausgehend von den enormen Mengen an anfallenden Video- und Audiodaten setzten die Forscher dann maschinelle Verfahren ein Lernen von K.I. ein System zu entwickeln, das in der Lage ist, bestimmte Geräusche mit bestimmten Tieren zu verbinden Verhaltensweisen. Kurz gesagt, es konnte ermittelt werden, welche Maus wo und in welchem Szenario quietschte.
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„Um die Lautäußerungen der Maus mit bestimmten Aktionen zu verknüpfen, brauchten wir mehrere technologische Fortschritte“, sagte der Neurowissenschaftler der University of Delaware Joshua Neunübel sagte Digital Trends. „Zuerst mussten wir in der Lage sein, einzelnen Mäusen, die sozial interagierten, spezifische Lautäußerungen zuzuordnen. Zu diesem Zweck haben wir ein System zur Lokalisierung von Schallquellen entwickelt, das gleichzeitig Mäuse aufzeichnete Ultraschallvokalisationen auf acht verschiedenen Mikrofonen sowie die Position der Mäuse mit a Videokamera."
Die Kombination aus Mikrofonen und Kamera ermöglichte es dem Team, den Ort abzuschätzen, an dem ein bestimmtes Stimmsignal ausgesendet wurde, und das Signal dann einer bestimmten Maus zuzuordnen. Nachdem es ihnen gelungen war, Lautäußerungen bestimmten Tieren zuzuordnen, nutzte das Team einen unbeaufsichtigten Lernalgorithmus, der Gegenstände mit ähnlichen Merkmalen gruppiert, um sie zu kategorisieren. Schließlich verwendeten sie ein Tool namens JAABA, das Janelia Automatischer Annotator für Tierverhalten, um bestimmte soziale Verhaltensweisen automatisch und mit hoher Genauigkeit zu extrahieren.
„Es ist nicht unbedingt ein Übersetzungswerkzeug an sich, aber es ist ein Werkzeug, das uns hilft, das soziale Verhalten von Mäusen zu interpretieren“, sagte Neunuebel. „Allerdings sind Mäuse gute Modelle für das Verständnis der neuronalen Grundlagen des Sozialverhaltens, was letztendlich Aufschluss darüber geben könnte, wie die Gehirnschaltkreise des Menschen funktionieren.“
Die Arbeit ist Gegenstand von zwei neuen Artikeln, die in den Fachzeitschriften veröffentlicht werden Naturneurowissenschaften Und Wissenschaftliche Berichte. Beide Artikel berichten über verschiedene Aspekte der Arbeit darüber, wie Kommunikation soziales Verhalten prägt und über die neuronalen Netze, die diese Informationen kodieren.
Wie Neunuebel sagt, haben sie kein vollwertiges Mensch-zu-Maus-Übersetzungstool entwickelt. Nichtsdestotrotz ist diese Arbeit – neben ähnlichen Forschungen in Kommunikation von Tieren wie Delfinen – bringt uns dem Verständnis der Feinheiten des Tierchats sicherlich näher.
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