О мышах и людях

Исследования физиологии летучих мышей, проводимые в американском Университете Брауна (Brown University) группой профессора Джеймса Симмонса (James Simmons), направлены на создание эхолокаторов, с помощью которых можно будет получать трехмерные изображения высокой четкости.

Предполагается, что эхолокаторы нового поколения смогут безошибочно обнаруживать под водой "предметы искусственного происхождения", то есть подводные лодки, мины и пр. Исследования финансируются, в частности, ВМС США. Впрочем, профессором Симмонсом, как утверждает электронный журнал университета, движет скорее не патриотизм, а любовь к необычным животным.

О том, что летучие мыши используют ультразвуковую эхолокацию, известно всем. Однако то, как зверькам удается отличить звук, отражаемый насекомым-жертвой, от того, который отражают неподвижные предметы, и безошибочно преследовать добычу, не натыкаясь на ветки, до последнего времени было не ясно. Симмонс решил определить чувствительность мышиного сонара и поставил для этой цели остроумный эксперимент. Специально обученным мышам воспроизводили через звуковые динамики сигнал их радара. Мыши подавали определенные сигналы, если слышали два повторяющихся звука. Временной интервал между звуками постепенно уменьшали, и оказалось, что летучие мыши способны уловить паузу в две микросекунды. Такой чувствительности достаточно для того, чтобы различать объекты, расстояние между которыми составляет 0,3 мм. Для сравнения, аналогичные приборы, созданные человеком, реагируют на паузу в 5-10 микросекунд. Как мышам удается добиться такой чувствительности при том, что время передачи нервного импульса составляет около 300 микросекунд, пока не ясно. Очевидно, однако, что эти возможности далеко превосходят требования задачи определения направления и расстояния до жертвы. Симмонс уверен, что мыши используют эхолокацию для получения четкой картины окружающей местности. Он предполагает, что в обработке сигнала участвуют как минимум два мозговых центра: один измеряет время, прошедшее до возвращения сигналов, и на этой основе - расстояние до объектов, а второй анализирует спектр эха и формирует в мозгу образ формы объектов. Результаты этого исследования (которое, кстати, проводилось на обычных летучих мышах, отловленных на близлежащих чердаках), опубликованы в престижном научном журнале "Proceedings of the National Academy of Sciences".

Сейчас ученые группы Симмонса пытаются записывать нервные импульсы в мозгу мыши, которые, по их предположениям, отвечают за обработку эха, чтобы на этой основе создать компьютерную модель. По сообщениям информационных агентств, первые прототипы программ уже созданы, но конкретной информации о них практически нет (что неудивительно, ведь эта часть проекта делается по заказу оборонных ведомств). Единственное, что известно точно - компьютерная модель сильно уступает животному: у ЭВМ на обработку сигнала уходит 20-30 секунд, а у мыши - не более 100 микросекунд. Впрочем, при обнаружении статичных объектов вроде мин такой скорости достаточно, главное - верно распознать объект.