Учёные создали реалистичного 3D-аватара макаки и изучили его восприятие сородичами

Нейробиологи из Бельгии и Германии создали анимированного 3D-аватара макаки-резуса, которого настоящие обезьяны воспринимали почти так же, как живое животное на видео. Исследователи обучили нейросеть предсказывать положение ключевых точек на теле, не используя физические маркеры или ручную разметку каждого кадра — данные с восьми камер и разметка лишь отдельных фрагментов позволили алгоритму восстановить полную траекторию движения. Когда живым макакам показывали таких реалистичных аватаров, они смотрели на них так же внимательно, как на видео с сородичами. Но стоило сделать аватар менее детализированным — и интерес резко падал, что указывает на эффект «зловещей долины», знакомый и людям.

Восприятие лиц у приматов изучено хорошо: в височной коре макак, шимпанзе, людей и других видов есть специализированные зоны, реагирующие именно на лица, причём с самого рождения. Некоторые нейроны отвечают на отдельные части лица, другие — на мимику. Но восприятие движущегося тела изучено хуже, поскольку воссоздать движения обезьяны технически сложно: физические маркеры макаки сбрасывают во время груминга, а ручная покадровая разметка требует колоссальных усилий.

Исследователи решили эту проблему, записав 2,5 часа видео с восьми камер вокруг клетки с макаками. Человек размечал положение суставов (42 точки) лишь в нескольких кадрах, а нейросеть достраивала остальные, соблюдая плавность движений и постоянство расстояний между суставами. Полученные трёхмерные координаты перенесли на готовую 3D-модель, создав реалистичного анимированного аватара с шерстью и текстурами. Траектории его движений совпадали с реальными с погрешностью 18–29 миллиметров.

Затем учёные показали восьми самцам макак видео с настоящими обезьянами и аватарами, при этом лица были размыты, чтобы оценить восприятие именно тела. Оказалось, что макаки фиксировали взгляд на реалистичном аватаре с шерстью так же часто, как на видео с живой обезьяной. На сером аватаре без цвета и текстур внимание падало вдвое реже — это классический эффект «зловещей долины», когда нечто почти, но не совсем реалистичное вызывает дискомфорт. Авторы заключили, что обработка тел и лиц у макак подчиняется общим механизмам. В будущем такой управляемый аватар может помочь изучать социальное восприятие у приматов, хотя пока отслеживание движений двух макак одновременно остаётся неточным из-за перекрывающихся точек.