Zinātniskā fantastika? Smadzeņu attēlveidošanas ID Īpašās emocijas

Pirmo reizi zinātnieki, pamatojoties uz smadzeņu darbību, ir identificējuši, kuras emocijas cilvēks piedzīvo.

Karnegija Melona universitāte apvienoja funkcionālo magnētiskās rezonanses attēlveidošanu (fMRI) un mašīnmācīšanos, lai izmērītu smadzeņu signālus, lai lasītu indivīdu emocijas. Secinājumi ilustrē to, kā smadzenes iedala jūtas kategorijās, dodot pētniekiem pirmo uzticamo procesu emociju analīzei.

Līdz šim emociju izpēti ilgi kavēja uzticamu metožu trūkums to novērtēšanai, galvenokārt tāpēc, ka cilvēki bieži nevēlas godīgi ziņot par savām jūtām. Vēl vairāk sarežģī tas, ka daudzas emocionālas reakcijas, iespējams, netiek apzināti pārdzīvotas.

Emociju identificēšana, pamatojoties uz neironu aktivitāti, balstās uz iepriekšējiem pētījumiem, kuros tika izmantoti līdzīgi paņēmieni, lai izveidotu skaitļošanas modeli, kas identificē indivīdu domas par konkrētiem objektiem, kurus bieži dēvē par “domu lasīšanu”.

"Šis pētījums ievieš jaunu metodi ar potenciālu emociju identificēšanai, nepaļaujoties uz cilvēku spēju sevi ziņot," sacīja Karims Kasams, Ph.D., pētījuma vadošais autors.

"To varētu izmantot, lai novērtētu indivīda emocionālo reakciju uz gandrīz jebkura veida stimuliem, piemēram, karogu, firmas nosaukumu vai politisko kandidātu."

Viens izaicinājums pētnieku komandai bija atrast veidu, kā atkārtoti un droši izraisīt dalībnieku dažādos emocionālos stāvokļus. Tradicionālās pieejas, piemēram, emociju izraisošo filmu klipu parādīšana, iespējams, būtu bijusi neveiksmīga, jo, atkārtoti demonstrējot, filmu klipu ietekme mazinās.

Pētnieki atrisināja problēmu, pieņemot darbā dalībniekus no CMU Drāmas skolas.

"Mūsu lielais sasniegums bija mana kolēģa Karima Kasama ideja pārbaudīt aktierus, kuri ir pieredzējuši riteņbraukšanā cauri emocionālajiem stāvokļiem," sacīja pētnieks Džordžs Lovenšteins, Ph.D., ekonomikas un psiholoģijas profesors. "Šajā ziņā mums paveicās, ka CMU ir lieliska drāmas skola."

Pētījumam CMU Zinātniskās attēlveidošanas un smadzeņu izpētes centrā tika skenēti 10 aktieri, apskatot deviņu emociju vārdus: dusmas, riebums, skaudība, bailes, laime, iekāre, lepnums, skumjas un kauns.

Atrodoties fMRI skenera iekšienē, dalībniekiem tika uzdots ievadīt katru no šiem emocionālajiem stāvokļiem vairākas reizes, nejaušā secībā.

Datora modelis spēja pareizi identificēt skatāmo fotogrāfiju emocionālo saturu, izmantojot skatītāju smadzeņu darbību.

Lai identificētu emocijas smadzenēs, pētnieki vispirms izmantoja dalībnieku nervu aktivācijas modeļus agrīnās skenēšanas laikā, lai identificētu emocijas, kuras tie paši dalībnieki piedzīvoja vēlākos skenējumos.

Datormodelis sasniedza rangu precizitāti 0,84. Ranga precizitāte attiecas uz pareizo emociju procentiles rangu sakārtotā dators modeļa minējumu sarakstā; nejaušas uzminēšanas rezultātā rangu precizitāte būtu 0,50.

Pēc tam komanda veica mašīnmācīšanās analīzi par pašizraisītajām emocijām, lai uzminētu, kuras emocijas subjekti piedzīvoja, kad viņi tika pakļauti pretīgajām fotogrāfijām.

Datormodelis sasniedza rangu precizitāti 0,91. Ar deviņām emocijām, no kurām izvēlēties, modelis riebumu kā visticamāko emociju uzskaitīja 60 procentus laika un kā vienu no diviem galvenajiem minējumiem 80 procentus laika.

Visbeidzot, viņi izmantoja visu dalībnieku, izņemot vienu, neironu aktivācijas modeļu mašīnmācīšanās analīzi, lai prognozētu aizturētā dalībnieka emocijas.

Tas atbild uz svarīgu jautājumu: ja mēs ņemtu jaunu personu, ievietotu viņu skenerī un pakļautu emocionālam stimulam, cik precīzi mēs varētu identificēt viņu emocionālo reakciju? Šeit modelis sasniedza ranga precizitāti 0,71, atkal krietni pārsniedzot iespēju uzminēšanas līmeni 0,50.

"Neskatoties uz acīmredzamām atšķirībām starp cilvēku psiholoģiju, dažādi cilvēki mēdz neirāli kodēt emocijas ļoti līdzīgos veidos," atzīmēja Amanda Markey, Sociālo un lēmumu zinātņu katedras maģistrante.

Pārsteidzošs pētījuma atklājums bija tāds, ka gandrīz līdzvērtīgus precizitātes līmeņus varēja sasniegt pat tad, ja datora modelis izmantoja aktivizācijas modeļus tikai vienā no vairākām dažādām cilvēka smadzeņu apakšnodaļām.

"Tas liek domāt, ka emociju paraksti neaprobežojas tikai ar konkrētiem smadzeņu reģioniem, piemēram, amigdala, bet rada raksturīgus modeļus vairākos smadzeņu reģionos," sacīja Vladimirs Čerkaskis, Ph.D., vecākais pētījumu programmētājs Psiholoģijas nodaļā.

Pētnieku grupa arī atklāja, ka, lai gan vidēji modelis pareizo emociju vērtējumu novērtēja visaugstāk starp minējumiem, tas vislabāk identificēja laimi un vismazāk precīzi identificēja skaudību.

Tas reti sajauca pozitīvas un negatīvas emocijas, liekot domāt, ka tām ir atšķirīgi nervu paraksti. Un tas vismazāk varētu nepareizi identificēt iekāri kā citas emocijas, kas liek domāt, ka iekāre rada neironu darbības modeli, kas atšķiras no visiem pārējiem emocionālajiem pārdzīvojumiem.

Saskaņā ar doktora pētnieka Marsela Justa teikto: “Mēs noskaidrojām, ka trīs galvenie organizējošie faktori ir emociju neirālo parakstu pamatā, proti, emocijas pozitīvā vai negatīvā valence, tās intensitāte - viegla vai spēcīga, un tās sabiedriskums - iesaistīšanās vai neiesaistīšanās. citas personas iesaistīšana.

"Tā emocijas tiek organizētas smadzenēs."

Avots: Karnegi Melona universitāte