原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
想象一下，试图通过观看一部整个果蝇大脑发光的电影来理解它的想法。问题在于，大脑中有成千上万个神经元同时放电，产生混乱、嘈杂的数据洪流，极难解读。这就像试图在不知道谁在演奏什么的情况下，通过同时聆听所有乐器来理解一场交响乐。
本文介绍了一种新的“智能翻译器”（一种人工智能），旨在消除这些噪声并发现隐藏的模式。其工作原理可分解为以下简单概念：
“黑箱”翻译器
通常，科学家需要确切知道哪个神经元是哪个，以及它们如何相互连接，才能理解大脑。而这种方法不同；它是“布线无关”的。想象一位翻译家，无需了解语法规则或语言历史就能理解某人在说什么。它只需聆听原始声音（大脑活动），便能自行推断出含义。
训练游戏
该人工智能的训练方式如同学生参加多项选择题考试。研究人员向它展示了果蝇在不同情境下的大脑视频：
- 饥饿还是饱腹？（代谢状态）
- 闻到食物还是尝到食物？（感觉模态）
- 食物气味是好、坏，还是令人困惑？（刺激效价）
人工智能的任务仅仅是根据大脑的“灯光秀”，猜测果蝇处于 16 种可能情境中的哪一种。
“形状”的魔力
一旦人工智能在猜测方面表现优异，研究人员便观察它是如何在“思维”（其内部数据空间）中组织信息的。他们发现了一个令人惊讶的现象：人工智能在未被指示的情况下，自然地将大脑活动整理成整齐、分离的堆叠。
想象一个三维房间，人工智能在其中整理果蝇的所有体验：
- 一面墙代表果蝇是饥饿还是饱腹。
- 另一面墙代表嗅觉与味觉。
- 第三面墙代表好与坏的感受。
这三面“墙”几乎彼此完全垂直（如同房间的角落）。这意味着大脑以完全独立、互不重叠的方式编码这三种不同类型的信息。人工智能仅凭试图赢得猜测游戏，便自行发现了这种“几何”结构。
魔力发生之处
研究人员还观察了大脑的哪些部分承担了主要工作：
- 嗅觉与味觉：由大脑中特定、独立的“街区”处理（如同专门存放书籍的图书馆）。
- 饥饿与感受：则更像是一种全城广播。关于饥饿或好/坏感受的信息遍布整个大脑，而非局限于某个特定位置。
为何重要
最大的启示在于，这种方法不需要地图。你无需知道神经元的名称或它们的连接方式。只需将原始大脑视频输入系统，它便能自动发现隐藏在混乱中的清晰、有序的结构。这为科学家提供了一种强大的新工具，用于比较不同大脑的工作原理，而无需成为每个细胞解剖学的专家。
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