Биткойн Цифровое искусство NFT

Как выражения лица мышей и обезьян позволяют понять их внутренние состояния

Биткойн Цифровое искусство NFT
Inferring internal states across mice and monkeys using facial features

Исследования показывают, что выражения лица у мышей и обезьян способны раскрывать их внутренние когнитивные и эмоциональные состояния, что открывает новые возможности для понимания поведения и нейрофизиологии различных видов животных.

В последние годы наука о поведении животных сделала большие шаги вперед благодаря развитию технологий и аналитических методов, позволяющих получать более глубокие и точные данные о скрытых процессах, протекающих внутри организма. Одним из таких прорывных направлений стало исследование внутреннего состояния животных, такого как внимание, мотивация или усталость, путем анализа изменений и движений лица. Такой подход стал возможен благодаря использованию методов компьютерного зрения, глубокого обучения и моделям статистического анализа, которые помогают раскрывать тончайшие сигналы, трансформирующиеся в поведение. Особое место в этих исследованиях занимают мыши и обезьяны — представители довольно далеких видов с разной степенью развития визуальной системы и социальной коммуникации. Несмотря на различия, у них можно заметить определённые сходства в проявлении внутреннего состояния через мимику.

Недавние исследования продемонстрировали, что по изменениям в выражении лица, таким как движения бровей, носа, ушей и глаз, можно достаточно точно предсказать когнитивное состояние животных, а в частности их готовность реагировать на стимулы и успешность выполнения задач. Одним из инновационных подходов стали виртуальная реальность и сложные визуальные задачи, в которых мыши и обезьяны участвуют в одной и той же среде и при одинаковых условиях. Такое унифицированное испытание позволило сравнивать данные и выявлять сходства в динамике поведения и внутренних состояний у этих видов. У животных фиксируется движение лица с помощью камер и алгоритмов распознавания, создающих подробный профиль движений и позиций ключевых точек, от которых зависит выражение лица. Далее эти данные проходят обработку через специализированные математические модели, такие как Марковские модели со сменой состояний и линейные регрессии.

Они позволяют выявлять скрытые внутренние состояния, которые проявляются в совокупности предшествующих мимическим показателям и коррелируют с реакцией животных на задания — скоростью реакции и точностью решения задачи. Интересно, что модель не обучалась напрямую на целях или результатах, а только на временных показателях реакции, что усиливает надежность вывода о тесной связи мимики с внутренними когнитивными процессами. В ходе исследований было выявлено несколько ключевых стадий внутреннего состояния, которые можно рассматривать как когнитивные режимы, например, состояние высокой концентрации и внимания, состояние импульсивности и быстродейственности, а также низкой активности, проявляющейся в медленной реакции и ошибках. Эти состояния сопровождаются характерными паттернами лицевых движений, которые частично совпадают у разных видов. Такое совпадение говорит о том, что мимика не только отражает эмоциональные составляющие, но также может передавать информацию о когнитивных и мотивационных процессах, имеющих общие эволюционные корни.

Не менее важным открытиям стало то, что распределение и динамика переходов между этими состояниями различается у обезьян и мышей. Обезьяны демонстрируют более стабильные внутренние состояния, с менее частыми переключениями, тогда как мыши склонны чаще менять когнитивный режим. Предполагается, что это может быть связано с характером обучения и уровнем тренированности или же с видами адаптивного поведения, которые отражают разный стиль обработки информации у данных видов. Кроме того, анализ значимости отдельных элементов мимического выражения показал, что ни один параметр лица — будь то движение ноздрей, бровей или размер зрачка — не является универсальным маркером состояния. Вместо этого важна именно комплексность, взаимодействие нескольких признаков, что требует интегративного подхода к интерпретации мимики.

Например, размер зрачка, часто рассматриваемый как индикатор возбуждения, изменяет свое значение в зависимости от общего внутреннего состояния, делая односторонний анализ недостаточным. Этот комплексный взгляд открывает перспективы для более точного выявления и мониторинга когнитивных состояний животных на ходу, без необходимости использования более инвазивных или ограничительных процедур. Возможность определять моменты фокусировки или рассеянности внимания поможет глубже понимать механизмы принятия решений, мотивационные драйверы и реакции на окружение. Применение таких подходов имеет значение не только для фундаментальной науки, связанной с изучением поведения и нейробиологии. Они могут быть полезны при проектировании роботов и искусственных систем, стремящихся к имитации поведенческих паттернов живых существ.

Также эти исследования будут востребованы в области ветеринарии, зоологии, охраны дикой природы и даже в сфере развития методов лечения когнитивных расстройств или оценки состояния животных в лабораторных условиях. Современные технологии, которые лежат в основе анализа мимики — глубокое обучение и стратегии отслеживания позы, становятся все доступнее и благодаря этому исследования подобного рода будут расширяться и углубляться. Перспективной является интеграция этих данных с другими источниками информации, например, с данными о нейронной активности, физиологических показателях или поведении в других сенсорных модальностях. Таким образом, выражения лица — это не просто отражение эмоций или социальных сигналов, а доводы внутреннего мира животного, которые можно расшифровать и использовать для построения целостной картины его когнитивного состояния. Мыши и обезьяны, несмотря на разницу в биологии и экологии, обладают общей способностью выражать внутреннее через лицо, что свидетельствует о яркой эволюционной конвергенции и делает их моделью для широко применимых научных поисков.

В результате, понимание скрытых стаций и когнитивных процессов через анализ мимики открывает новые горизонты в научном изучении поведения и мозга, а также способствует созданию межвидовой коммуникации, объединяющей биологию, технологии и искусственный интеллект в одну систему понимания живых существ.

Автоматическая торговля на криптовалютных биржах Покупайте и продавайте криптовалюты по лучшим курсам Privatejetfinder.com (RU)

Далее
Why are we lying to young people about work?
Понедельник, 13 Октябрь 2025 Почему мы обманываем молодёжь о работе? Развенчание мифов и поиск смысла в профессиональной жизни

Размышления о распространённых заблуждениях в отношении работы среди молодого поколения и о том, как эти мифы влияют на восприятие трудовой деятельности и жизненных целей.

 Private companies line up to join Robinhood’s tokenized equity platform: CEO
Понедельник, 13 Октябрь 2025 Частные компании стремятся присоединиться к платформе токенизированных акций Robinhood: что это значит для рынков

Robinhood в Европе запускает революционную платформу для токенизации акций, привлекая интерес частных компаний и сталкиваясь с регуляторным вниманием. Узнайте, как инновационная технология изменяет доступ к капиталу и трансформирует финансовые рынки.

Tesla stock chart still screams bearish
Понедельник, 13 Октябрь 2025 Проблемы акций Tesla: почему график продолжает сигнализировать о медвежьем настрое инвесторов

Разбор текущей ситуации на рынке акций Tesla и факторов, которые формируют негативный прогноз для инвесторов, включая технические индикаторы, финансовые результаты и изменения в регулировании.

Palm Valley Capital Fund Added Healthcare Services Group (HCSG) in Q2
Понедельник, 13 Октябрь 2025 Palm Valley Capital Fund увеличил вложения в Healthcare Services Group (HCSG) во втором квартале 2025 года

Анализ стратегии инвестирования Palm Valley Capital Fund с акцентом на приобретение акций Healthcare Services Group (HCSG) во втором квартале 2025 года и ее влияние на портфель фонда и перспективы сектора здравоохранения.

Forget Big Tech: This VC Is Betting $100M on AI That Serves 30M Neglected Small Businesses
Понедельник, 13 Октябрь 2025 Инвестиционный прорыв: $100 млн в ИИ для 30 миллионов забытых малых бизнесов

В эпоху, когда крупные технологические компании доминируют на рынке, появился новый тренд: венчурные капиталы делают ставку на искусственный интеллект, обслуживающий малый и средний бизнес. Это открывает огромные возможности для 30 миллионов предпринимателей, ранее оставшихся без должного внимания и поддержки.

Is Chord Energy (CHRD) an Attractively Valued Stock?
Понедельник, 13 Октябрь 2025 Анализ инвестиционной привлекательности акций Chord Energy (CHRD): стоит ли вкладываться?

Подробное исследование текущей рыночной оценки Chord Energy (CHRD), факторов, влияющих на её стоимость и перспективы акций компании в условиях меняющихся мировых цен на нефть и газ.

Prosper selects 34 contractors for $1.36bn decarbonisation framework
Понедельник, 13 Октябрь 2025 Prosper запускает масштабную программу декарбонизации с привлечением 34 подрядчиков на сумму $1,36 млрд

Программа Prosper по декарбонизации создаст значительные возможности на рынке строительства Великобритании, объединяя крупные инвестиции и инновационные технологии для достижения целей по сокращению углеродного следа в жилых и коммерческих зданиях.