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Cientistas usam AI para decodificar a linguagem ultrassônica de roedores

Felizmente para qualquer um com musofobia - medo de ratos e roedores similares - a maioria dos sons que os pequenos guinchos fazem enquanto correm pelas paredes de nossas casas estão em uma faixa bem fora da audição humana. Mas isso não é ideal para os cientistas, que se beneficiariam de ouvir as reações que os ratos de laboratório e os ratos de laboratório têm a certos estímulos. Agora eles podem. Um novo tipo de IA chamado DeepSqueak é capaz de decodificar o mouse e ajudar pesquisadores a combinar as vocalizações com comportamentos.

Glenn McDonald, da Seeker, relata que cientistas da Universidade de Washington criaram o software, que analisa vocalizações de mouse de alta frequência ou ultrassônicas, transformando-as em sonogramas, ou representações visuais do som. Algoritmos de aprendizado de máquina analisam esses sonogramas para padrões que podem ser conectados com comportamento e emoção. A pesquisa aparece na revista Neuropsychopharmacology.

"Como se constata, ratos e camundongos têm essa rica comunicação vocal, mas está muito acima da nossa faixa de audição ... então tem sido muito difícil detectar e analisar essas chamadas", diz o co-autor Russel Marx em um vídeo. “Portanto, nosso software nos permite visualizar todas essas chamadas, analisar sua forma e estrutura, reproduzi-las e categorizá-las.”

Até agora, a equipe descobriu que os ratos estudados fazem cerca de 20 tipos diferentes de chamadas. Mas o objetivo do tradutor do mouse não é apenas entender o que eles estão dizendo uns aos outros. O laboratório estuda o aspecto psicológico da dependência de drogas, e saber quais chamadas indicam emoções positivas e negativas pode ajudar os pesquisadores a entender o que os animais estão experimentando durante os experimentos.

De acordo com um comunicado de imprensa, os animais fazem as chamadas mais felizes quando sabem que vão receber um tratamento, como açúcar, ou quando brincam uns com os outros. Quando os ratos machos ver ou cheirar as fêmeas, eles começam a cantar canções de namoro únicas. Quando os roedores são expostos a drogas que podem ser abusadas, eles fazem chamadas positivas e negativas, o que, segundo o co-autor Kevin Coffey, demonstra a natureza complexa do abuso de drogas. Também pode ser usado para entender os efeitos dos medicamentos.

“Estamos principalmente interessados ​​em usar o DeepSqueak para melhorar nossa compreensão de transtornos psiquiátricos, como ansiedade e depressão. Vocalizações fornecem informações sobre o estado interno do animal que podemos usar para avaliar a eficácia de nossos tratamentos ”, disse Coffey a Elizabeth Doughman, da Laboratory Equipment . “Basicamente, os animais podem nos dizer diretamente como estão se sentindo. Por outro exemplo, as vocalizações também podem ser eficazes para rastrear distúrbios neurodegenerativos que afetam a fala, como a doença de Alzheimer ”.

A equipe também percebe que ouvir roedores em laboratório pode ser útil para outros pesquisadores ou para melhorar o bem-estar dos animais. É por isso que eles estão lançando o software gratuitamente via Github.

O DeepSqueak não é a primeira tentativa de entender a fala do mouse, mas torna o processo muito mais eficiente. No mês passado, Leslie Nemo, da National Geographic, reportou pesquisadores estudando o rato californiano Peromyscus californicus, que como a maioria dos roedores também se comunica na faixa ultrassônica, foram capazes de determinar quais chamadas estavam zangadas, amigáveis ​​e até descobriram que os ratos monógamos argumentar ”depois que eles são separados e reunidos.

Esses pesquisadores argumentam que estudar vocalizações de camundongos é tão importante para entender os pequenos mamíferos quanto o canto dos pássaros é entender os nossos amigos emplumados, e decodificar sua linguagem irá mudar drasticamente o que sabemos sobre a vida social das 1.300 espécies semelhantes a roedores na Terra. Talvez o DeepSqueak também faça parte do desbloqueio de todos esses mistérios.

Cientistas usam AI para decodificar a linguagem ultrassônica de roedores