Künstliche Intelligenz hilft Neurowissenschaftlern, die Rufe von Mäusen und Ratten besser zu verstehen. Das könnte zum Beispiel neue Suchtbehandlungen hervorbringen.
Neurowissenschaftler an der Universität Washington entwickeln eine KI-gestützte Software, die für Menschen unhörbare Ultraschallrufe von Ratten und Mäusen analysiert und kategorisiert. Die Ergebnisse publizierte das Team in der Fachzeitschrift Neuropsychopharmacology.
Für die KI wird die eigentlich audiobasierte Aufgabe in eine visuelle umgewandelt: Die Rufe und Piepser der Nager werden nach der Aufzeichnung als Sonogramm dargestellt.
Diese graphische Darstellung eines Klangs kann dann ein auf maschinelles Sehen trainierte neuronale Netz analysieren, die Rufe von Hintergrundgeräuschen trennen und sie kategorisieren. Trainiert wurde das Netz mit Beispielen von Nagerrufen sowie Störgeräuschen.
Das Verfahren soll dabei helfen, die Rufe der Nager bei Experimenten besser zu verstehen. Laut der Forscher arbeitet das KI-System im Vergleich zu herkömmlicher Software und zur manuellen Analyse verlässlicher und "dramatisch" schneller.
Rund 20 unterschiedliche Rufe konnten bisher klassifiziert werden, ausgehend vom Klangverlauf sowohl negative als auch positive. Vor der Paarung geben die Männchen beispielsweise besonders komplexe Gesänge von sich. Kommen zwei Männchen zusammen, wiederholen sie die eigenen Rufe gegenseitig. Fröhliche Piepser gibt es, wenn eine Belohnung ansteht wie Zucker oder während des Spielens mit anderen Nagern.
"Wenn Wissenschaftler besser verstehen können, wie Medikamente die Gehirnaktivität verändern, um Vergnügen oder unangenehme Gefühle zu verursachen, könnten wir bessere Behandlungsmethoden für Sucht entwickeln", sagt der am Projekt beteiligte Verhaltensforscher John Neumaier, der an der Universität Washington die Psychiatrischen Neurowissenschaften übersieht und an Behandlungen für Alkohol- und Drogenentzug arbeitet.
Dank Deepsqueak könnten die eigenen Ziele jetzt "viel schneller" erreicht werden. Die KI-Software mache "Ultraschallvokalisierungen bequem, erschwinglich und breit verfügbar".
Quelle: Universität Washington