EyeWire: как биологическая игра помогает учёным создавать атлас мозга

EyeWire. Пример того, как геймификация работает в обучении. Научный проект из MIT, превративший картирование мозга в онлайн-игру.

Проблема: восстановление одного нейрона занимает около 50 часов ручной работы. Картирование сетчатки мыши у группы из 100 учёных заняло бы почти 200 лет. В человеческом мозге 84 миллиарда нейронов , без помощи добровольцев и ИИ не обойтись. Решение: привлечь тысячи людей через игровой формат и превратить научную рутину в увлекательный пазл.

Раскрашивание нейронов как пазл

EyeWire использует снимки с электронного микроскопа (Институт Макса Планка). Карта сетчатки разбита на «кубы», каждый из которых обрабатывают несколько игроков.

Экран поделён на две части: слева 3D-модель нейрона (можно вращать), справа, слои снимков сетчатки. Прокручивая двухмерные снимки, составляешь объёмную картину. Задача: закрасить фрагменты, «восстанавливая» ветки нейрона. Похоже на 3D-раскраску с научным смыслом.

Кросс-валидация

Каждый куб раскрашивают несколько человек. Компьютер сравнивает решения, определяет верное и начисляет очки. Ошибки отсеиваются без ручной проверки учёными.

Рейтинги на любой вкус

Топы контрибьюторов за день, неделю и месяц. Видно имя, ранг, очки, страну. Дневной рейтинг это чтобы даже новичок быстро увидел своё лидерство. Месячный, для мотивированных долгосрочников.

Иерархия как в MMORPG

Чёткая система ролей: скауты помечают подозрительные кубы, жнецы исправляют ошибки, модераторы следят за чатом, менторы помогают новичкам. Рост по иерархии автоматический, по качеству вклада.

Научное открытие

В 2014 году, через два года после запуска, сотрудники лаборатории МТИ сделали первое открытие и опубликовали его в журнале Nature. Удалось выяснить, как именно млекопитающие распознают движение.

Учёные проанализировали 80 звёздчатых амакриновых нейронов (29 из них описали игроки EyeWire) и обнаружили, что разные типы биполярных клеток по-разному соединяются с амакриновыми нейронами: одни располагаются далеко от тела клетки и передают сигнал быстро, другие, близко, но с задержкой.

Метрики

• - 305 нейронов реконструировано игроками с момента старта
• - Из 245 запланированных нейронов к октябрю 2015 года было готово 103

Выводы

EyeWire, пример того, как геймификация превращает сложнейшую научную задачу в доступную игру. Ключевые механики: автоматические рейтинги, иерархия ролей с ростом ответственности и кросс-валидация результатов через множество игроков. Публикация в Nature подтверждает, что краудсорсинг через игровые механики может давать результаты на уровне академических исследований.