Cientistas reconstruíram vídeos de 10 segundos usando apenas sinais do cérebro de camundongos enquanto eles assistiam às cenas
Experimento com milhares de neurônios permitiu recriar imagens em movimento e revelou como o cérebro transforma estímulos visuais em representações internas
Cientistas reconstruíram vídeos de dez segundos utilizando exclusivamente sinais cerebrais de camundongos que assistiam às cenas. A pesquisa, publicada em março de 2026 na revista eLife, utilizou inteligência artificial para transformar a atividade de milhares de neurônios em imagens em movimento, revelando como o cérebro representa informações recebidas pelos olhos.
Como o cérebro dos camundongos permitiu reconstruir vídeos?
Os pesquisadores apresentaram pequenos vídeos de cenas naturais enquanto registravam a atividade do córtex visual primário, região cerebral responsável pelas primeiras etapas do processamento das informações visuais. As gravações incluíam movimentos e mudanças de luminosidade, permitindo associar características das imagens às respostas de neurônios individuais.
A reconstrução não aconteceu pela leitura direta de pensamentos. Um modelo computacional aprendeu a prever como determinados estímulos modificavam a atividade cerebral. Depois, utilizou os sinais registrados para produzir novas sequências visuais, aproximando gradualmente o resultado das imagens que os animais haviam observado.
O que os vídeos reconstruídos revelaram sobre a visão dos animais?
As reconstruções apresentaram formas, contrastes e movimentos semelhantes aos vídeos originais, embora com resolução limitada. A correlação média entre os pixels das sequências reconstruídas e das imagens exibidas alcançou 0,57, indicando correspondência significativa entre os sinais cerebrais e o conteúdo visual recuperado.
Os resultados foram obtidos com vídeos de dez segundos reproduzidos a 30 quadros por segundo. A qualidade variou conforme a cena e a quantidade de neurônios analisados. Detalhes muito pequenos e alterações visuais rápidas foram mais difíceis de recuperar, demonstrando limitações importantes.
- Foram utilizados registros cerebrais de cinco camundongos;
- Aproximadamente 8 mil neurônios foram monitorados por animal;
- Dez vídeos naturais diferentes foram reconstruídos;
- Cada sequência apresentou duração de dez segundos;
- A correlação média entre vídeos originais e reconstruídos foi de 0,57.
Como a inteligência artificial transformou sinais cerebrais em imagens?
A equipe utilizou um modelo dinâmico de codificação neural, desenvolvido para prever a resposta de neurônios diante de estímulos visuais. O sistema considerava características dos vídeos e informações comportamentais, incluindo velocidade de deslocamento dos animais e alterações no diâmetro das pupilas.
O processo de reconstrução começava com uma sequência visual uniforme, semelhante a uma tela cinza. O algoritmo modificava seus pixels até que a atividade cerebral prevista se aproximasse daquela registrada experimentalmente. O vídeo resultante representava uma estimativa computacional do estímulo visual, não uma gravação armazenada no cérebro.
Como os pesquisadores realizaram o experimento com camundongos?
O estudo foi conduzido por Joel Bauer, Troy W. Margrie e Claudia Clopath, pesquisadores do Sainsbury Wellcome Centre, vinculado à University College London, no Reino Unido. Publicado em 10 de março de 2026, o estudo científico original recebeu o título Movie reconstruction from mouse visual cortex activity.
Os cientistas utilizaram dados da competição Sensorium 2023, obtidos por microscopia de cálcio de dois fótons. Essa técnica identifica alterações celulares relacionadas à atividade neuronal por sinais fluorescentes. O conjunto original incluía dez camundongos, mas as reconstruções apresentadas foram realizadas com registros de cinco animais.
Quais diferenças apareceram entre os vídeos originais e reconstruídos?
As sequências produzidas conseguiram reproduzir parte da organização espacial e temporal das imagens. Entretanto, a precisão variava entre os quadros. A correlação média considerando cada quadro individualmente foi de aproximadamente 0,51, enquanto a comparação espaço-temporal completa alcançou cerca de 0,57.
Os pesquisadores também verificaram que utilizar registros de mais neurônios melhorava o resultado. A região analisada representava apenas parte do córtex visual primário, limitando o campo visual reconstruído. A combinação de diferentes modelos computacionais também contribuiu para aumentar a qualidade das imagens.
| Indicador | Resultado experimental |
|---|---|
| Camundongos analisados | 5 |
| Neurônios por animal | Aproximadamente 8 mil |
| Duração dos vídeos | 10 segundos |
| Taxa de reprodução | 30 quadros por segundo |
| Correlação espaço-temporal | 0,57 |
Por que reconstruir vídeos cerebrais pode transformar a neurociência?
A técnica oferece uma maneira de comparar informações que chegam aos olhos com aquilo que populações de neurônios representam. Essa diferença é importante porque a percepção não reproduz perfeitamente o mundo exterior. O cérebro seleciona, organiza e modifica sinais conforme suas próprias características de processamento.
Os pesquisadores esperam utilizar reconstruções semelhantes para investigar percepção, ilusões visuais e diferenças entre espécies. Entretanto, o experimento não permite acessar pensamentos espontâneos, lembranças ou sonhos. Os resultados dependem de modelos treinados com estímulos conhecidos, e novas pesquisas precisarão ampliar a resolução e a cobertura cerebral.
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