Ключевые моменты
- Гиппокамп создает психические карты, которые помогают нам ориентироваться и запоминать пространственные среды.
- Парагиппокампальная кора обрабатывает визуальные сцены и помогает определить возможные пути для движения.
- Ориентирование в новых местах активирует области мозга, которые интегрируют визуальные подсказки для формирования пространственных карт.
- Модели ИИ могут распознавать объекты, но с трудом интерпретируют сложную пространственную навигацию, как люди.
Как наш мозг ориентируется в мире
Вспомните последний раз, когда вы гуляли по многолюдной улице, катались на велосипеде по каменистой тропе или плавали в озере. Вы, вероятно, не задумывались о том, как будете ориентироваться в этих пространствах. Ваше тело просто знало, что делать. Недавнее исследование из Амстердамского университета показало, что определенные области зрительной системы мозга помогают вам не только распознавать окружение, но и подсказывать, как передвигать тело в разных пространствах. Независимо от того, идете ли вы, карабкаетесь или плаваете, ваш мозг всегда планирует ваш следующий шаг.
Гиппокамп как встроенная GPS-система
Встроенная GPS-система нашего мозга контролируется гиппокампом. Глубоко в мозге гиппокамп имеет специализированные «клетки места», которые активируются, когда вы находитесь в определенных местах. Каждая клетка отвечает за конкретную область. В совокупности их паттерны активности формируют 3D пространственные представления вашего окружения, называемые психическими картами.
Психические карты помогают вам ориентироваться в знакомых окружающих. Они хранят информацию о планировке и расположении уникальных визуальных подсказок, а также ваших прошлых переживаниях и восприятии этих мест. Этот внутренний GPS помогает вам перемещаться от одной точки к другой, начиная от того, как добраться до ближайшего туалета, и заканчивая тем, как доехать из одного города в другой.
Ориентирование в новых местах
Когда вы попадаете в новое место, ваш мозг сразу начинает формировать пространственную карту, используя доступные подсказки. Он извлекает информацию с указателей, объектов и других людей, чтобы помочь вам сориентироваться. Ориентирование в незнакомых местах заставляет ваш мозг полагаться на визуальные подсказки. Это активирует нейроны в области, расположенной чуть выше гиппокампа, известной как парагиппокампальная кора.
Обработка визуальных сцен
В качестве части зрительной системы нашего мозга парагиппокампальная кора помогает нам обрабатывать то, что мы видим. Клетки в области, называемой парагиппокампальной областью места, специализируются на распознавании сцен, таких как пейзажи или помещения. Вместо того чтобы сосредотачиваться на отдельных объектах или людях, эти клетки помогают вам увидеть общую картину. В этом исследовании также было обнаружено, что эти клетки играют ключевую роль в навигации в вашем окружении.
Что могут человеческие мозги, а ИИ — нет
В исследовании участвовало более ста пятидесяти человек, которым проводили МРТ мозга. Во время сканирования участникам показывали серию фотографий помещений и улиц. Их просили обозначить каждую сцену в зависимости от того, как бы они двигались — пешком, на велосипеде, машине, плавали, катались на лодке или карабкались.
Когда участники делали свой выбор, сканы показывали увеличение активности в парагиппокампальной области места и другой области мозга, называемой затылочной областью места. Затылочная область места, расположенная в зрительной коре в задней части мозга, улавливает детали вашего непосредственного окружения. Эти клетки обнаруживают стены, открытые пространства и препятствия, которые могут встретиться на пути.
- Парагиппокампальная область места определяет возможные пути.
- Затылочная область места помогает вашему мозгу решать, какие действия предпринимать.
Тестирование ИИ
В финальной части исследования команда протестировала ChatGPT и другие модели искусственного интеллекта. Они показали моделям более 200 изображений, чтобы оценить, насколько хорошо они интерпретируют различные сцены. Хотя ИИ довольно неплохо распознавал объекты, у него возникли трудности с пониманием того, как перемещаться по сложным пространствам. Как объясняет доктор Ирис Гроен, доцент Амстердамского университета и один из ведущих авторов этого исследования: «Даже лучшие модели ИИ не дают точно такие же ответы, как люди, хотя это такая простая задача для нас.»
Перспективы ИИ
Существует надежда, что когда-нибудь ИИ сможет научиться у нас. Понимание того, как наш мозг помогает нам передвигаться по миру, может открыть новые перспективы для обучения ИИ навигации в сложных средах так же плавно, как это делаем мы.
Ссылки
Bartnik, C. G., Sartzetaki, C., Sanchez, A. P., Molenkamp, E., Bommer, S., Vukšić, N., & Groen, I. I. (2025). Representation of locomotive action affordances in human behavior, brains, and deep neural networks. Proceedings of the National Academy of Sciences, 122(24), e2414005122.
