狗粮快讯网消息:,
老鼠也会“喜怒形于色”!AI变身表情解码器,原来大脑会为情绪分工
零 年,加州理工学院 神经科学家大卫·安德森(DavidAnderson)与拉尔夫·阿道夫斯(RalphAdolphs)合著了 篇名为《细胞(Cell)》 论文。在论文中,狗粮快讯网昨日这个消息,他们指出了情绪这种“大脑 状态”具有 些特征。
机器视觉抓取老鼠表情变化
双光子钙成像技术,找到情绪相关神经元
情绪研究,众说纷纭,尚无定论
解码老鼠表情,机器视觉+大脑成像
结语,AI技术助力,情绪研究再进 步
很好s://science.sciencemag.org/content/ / /
家德国生物学研究所利用人工智能技术“解码”了老鼠 表情。这项研究证实了老鼠 表情与情绪之间存在对应关系,而且不同 情绪由不同神经元负责编码。
为了解答上述疑问,戈戈拉 团队设计了 个实验。
为了进 步证实表情与情绪之间 相关性,研究人员利用双光子钙成像技术(two-photoncalciumimaging)观察了老鼠 大脑。
但是,机器视觉观察到 仅是 种生理现象。为了进 步证明这种现象 确与情绪有关,而不仅是 种生理反射,研究人员采用了光遗传学技术(optogenetics)。
光遗传学技术 原理是用光控技术刺激动物 神经元。研究人员选购了 些已被证实能触发动物情绪 神经元,用光束对其施加刺激,这时老鼠 表情出现了相应 变化。这就说明老鼠 之前表情变化不只是 种生理反射。
受到这篇论文 启发,再加上对情绪研究 兴趣,德国马克斯·普朗克神经生物学研究所(MaxPlanckInstituteofNeurobiology) 神经学家纳丁·戈戈拉(NadineGogolla)进行了为期 年 研究。“我想看看我们能否从动物实验中了解这些(情绪)状态是如何是在大脑中出现 。”他说。
在约 零年以前,就有学者对动物面部表情 形成机制做出了猜想。英国生物学家查尔斯·达尔文(CharlesDarwin)提出,动物 面部表情就像人类 样,是其表明情绪 窗口。但受限于技术水平,这个想法 直没有得到验证。
如果甜食只是触发了生物反射而非情绪反应,那么再次经历消极体验时,小鼠不应该出现不适反应。
对此,戈戈拉说,“我们证明了 种能精确而动态地反映情绪状态 技术……我们找到了神经元与情绪 相关性。”
成像结果显示,当老鼠做出不同表情时,活跃 神经元并不相同。如果老鼠 表情变化与情感体验毫无关系,那就不可能在其大脑中找到神经关联。这说明某些神经元只与特定情绪和表情相关,大脑 不同部分负责引起不同 情绪状态。
截至目前,学界对于情绪研究还没有形成统 见解。此前 学者试图从不同 专业角度进行解释,但未有定论。
本项研究利用机器视觉和双光子钙成像技术,证实了老鼠 表情、情绪状态和大脑之间存在关系,其脑中不同神经活动会引起不同 情绪。
机器视觉即用机器人代替人眼来做测量和判断。研究人员会拍下老鼠表情变化 过程,再把视频输入机器视觉算法模型中。算法会从视频中截出老鼠面部肌肉变化瞬间 屏幕快照。
根据算法抓取 瞬时状态,研究人员发现当老鼠感到疼痛时,它 耳朵会向后拉、面部会向前突出,有时还会眯起眼睛;当它感到快乐时,鼻子会向嘴巴方向下拉,同时耳朵和下巴也向下。
此外,研究人员指出情绪编码可能是“进化保守” ,因此人类 情绪机制极有可能与老鼠相似。
此外,研究人员称他们还能量化老鼠 传统情绪特征,比如把 般情绪反应和基于记忆 情绪反应进行区分。为了达到这 目 ,他们交替给老鼠喂甜味溶液和苦味溶液。当老鼠第 次接触到甜味溶液时,由于触发了负面记忆,老鼠出现了不适反应。
比如,情绪是持久 ,在引起情绪变化 刺激因素消失后还会持续 段时间。另外,刺激越大,情绪变化就会越大。
瑞士日内瓦大学 神经精神性疾病研究者卡米拉·贝隆(CamillaBellone)评价说,“这种看待面部表情 方式具有很大 优势,因为它避免了实验者 任何偏见。”
由于人类 情绪机制或与老鼠 相似,这 发现也给人类情绪研究带来了启发。
研究人员会将老鼠头部固定住,把甜味液体涂抹到老鼠唇部以引起它 愉悦情绪,或涂抹苦味液体、电击老鼠尾巴、注射氯化钾溶液以引起厌恶和不适 情绪。
研究已发表在《科学(Science)》杂志上,论文题目为,《怎样看懂 只老鼠 脸(Howtoreadthefaceofamouse)》。
论文中也写道,“我们给出了 种更基于生物学 情绪描述,从长远来说,这会有所帮助。”
论文中指出,人类凭借肉眼对表情 判定是“主观而乏味” 。为了使观察到 老鼠表情更“客观和量化”,研究人员选购用机器视觉(machinevision)算法来观察。
论文链接,
进行实验时,研究人员先对老鼠施加刺激,使其情绪发生变化,狗粮快讯网统计来看,再用机器学习算法和大脑成像技术加以分析。
,