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人工智能“读懂”老鼠脸部神情

2020-04-08 中国迷信报 文乐乐
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老鼠通度日动耳朵、脸颊和眼睛来传达情感。图片来源:Getty

  研究人员曾经应用了一种机械进修算法来破译实验室老鼠看似难以懂得的脸部神情。这项任务能够会对准肯定位人类大年夜脑中编码特定神情的神经元产生影响。4月3日,这项研究发表在《迷信》上。

  据《天然》网站报导,美国加州理工学院的神经学家David Anderson认为,该研究是懂得情感及其在大年夜脑中若何表示的“重要的第一步”。

  大年夜约150年前,达尔文提出,和人类一样,植物的脸部神情能够是懂得它们情感的窗口。然则研究者近年来才取得靠得住的对象——如显微镜、拍照机和基因技巧,捕获和分析脸部活动,并研究情感如安在大年夜脑中产生。

  德国马普学会神经生物学研究所的神经学家Nadine Gogolla引导了这项为期3年的研究。2014年,Anderson和同事Ralph Adolphs在《细胞》上发表的一篇论文给了Gogolla灵感。在这项研究中,他们提出像情感如许的“大年夜脑状况”应表示出特定的特点——耐久性,比如在安慰消掉后,它们应持续一段时间,且应随安慰力度的加大年夜而扩大年夜范围。

  新研究中,Gogolla及其同事固定老鼠头部使其保持不动,然后供给不合的感官安慰触发特定的情感,并拍摄其脸部。已知老鼠可以经过过程移动耳朵、脸颊、鼻子和眼睛上部改变本身的神情,但迷信家没法精确地付与这些神情特定的情感。是以,当植物对不合的安慰做出反响时,研究人员将脸部肌肉活动视频分化成超短的快照。

  机械进修算法可以辨认出由特定的脸部肌肉群活动所产生的不合神情。这些神情与引发的情感状况相接洽关系,如高兴、讨厌或恐怖等。比如,一只老鼠体验快活时,会把鼻子向下拉到嘴边,把耳朵和下巴往前拉;当经历苦楚时,它会把耳朵往后拉,把脸颊鼓起来,有时还会眯着眼睛。这些脸部神情具有耐久性,并且其强度与安慰强度相干。

  “这类不雅察脸部神情的办法有很大年夜优势,由于它防止了实验者的成见。”瑞士日内瓦大年夜学研究神经精力疾病的Camilla Bellone说。

  研究人员随后在大年夜脑中寻觅能够编码这些情感的脑细胞。他们应用一种被称为光遗传学的技巧,对准了老鼠脑中已被证明能触发人类和其他植物的特定情感的单个神经元回路。当研究人员直接安慰这些回路时,它们会做出照应的脸部神情。

  最后,研究团队应用了一种叫做双光子钙成像的技巧辨认老鼠大年夜脑中的单个神经元,这些神经元只在特定的情感和脸部神情被唤起时才会被激活。Gogolla推想,“我们认为,对情感的编码是退化守旧的,是以人类和老鼠的编码能够有一些合营特点。”

  相干论文信息:https://doi.org/10.1126/science.aaz9468

打印 义务编辑:侯茜

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