Удовольствие, отвращение, страх – выражения лица, отражающие эти эмоции, одинаковы у каждого человека. Например, если нам что-то вызывает отвращение, наши глаза становятся более узкими, наш нос морщится, а верхняя губа искажается асимметрично. Даже новорожденные младенцы реагируют отчетливыми выражениями лица, когда они грустят, счастливы или испытывают отвращение. Мы также думаем распознавать чувства в выражениях лиц наших питомцев.
Напротив, лица других животных могут казаться нам невыразительными. Это неправильно, как теперь показывают ученые Макса Планка.
Используя машинное зрение, исследователи смогли надежно связать пять эмоциональных состояний с выражением лица мышей: удовольствие, отвращение, тошнота, боль и страх были четко различимы для компьютерных алгоритмов.
Они могли даже измерить относительную силу этих эмоций.
Радостное выражение
Исследование показывает, что выражение лица мыши на самом деле не просто реакция на окружающую среду. Он отражает эмоциональную ценность триггера. «Мыши, которые слизывали сахарный раствор, когда испытывали жажду, демонстрировали гораздо более радостное выражение лица, чем сытые мыши», – объясняет Надин Гоголла, руководившая исследованием.
Между тем, мыши, попробовавшие слегка соленый раствор, демонстрировали «удовлетворенное» выражение, в то время как очень соленый раствор приводил к «отвращению» на лице. На основании этих и других экспериментов исследователи пришли к выводу, что, не связанные с сенсорным стимулом, выражения лица на самом деле отражают внутренний индивидуальный характер эмоции.
Однако эмоции – это не просто реакция на внешний раздражитель – они возникают через механизмы в самом мозгу. Затем исследователи исследовали, как активность нейронов в различных областях мозга влияет на выражение лица.
Нейробиологи смогли вызвать различные эмоциональные выражения лица, когда они активировали светом определенные области мозга, которые, как известно, играют роль в эмоциональной обработке.
Механизмы эмоций
Основным преимуществом открытия мимики мыши является то, что теперь можно идентифицировать механизмы, вызывающие эмоции. В этом и заключалась проблема: без надежного измерения эмоций было трудно изучить их происхождение в мозгу. «Мы, люди, можем заметить легкое изменение лица у мышей, но мы можем распознать стоящую за ним эмоцию только с большим опытом и вряд ли когда-либо сможем определить ее интенсивность», – говорит Нейц Доленсек, ведущий автор исследования. «Благодаря нашей автоматизированной системе распознавания лиц мы теперь можем измерять интенсивность и характер эмоции в миллисекундах и сравнивать ее с нейронной активностью в соответствующих областях мозга."Одной из таких областей мозга является островная кора головного мозга, которая связана с эмоциональным поведением и восприятием эмоций у животных и людей.
Когда ученые измерили активность отдельных нейронов с помощью 2-фотонной микроскопии и одновременно записали эмоциональные выражения лица мыши, обнаружилось нечто удивительное: отдельные нейроны островной коры реагировали с той же силой и в то же время, что и нервные клетки. выражение лица мыши. Кроме того, каждый отдельный нейрон был связан только с одной эмоцией.
Эти результаты предполагают существование «эмоциональных нейронов», каждый из которых отражает определенное ощущение – по крайней мере, в островной коре головного мозга. «Записывая выражения лица, мы теперь можем исследовать фундаментальные нейронные механизмы, лежащие в основе эмоций в модели мышей на животных», – объясняет Надин Гоголла. "Это важная предпосылка для исследования эмоций и возможных нарушений в их обработке, таких как тревожные расстройства или депрессия."