Mokslinė fantastika? Smegenų vaizdavimo tapatybės identifikacijos
Carnegie Mellon universitetas derino funkcinį magnetinio rezonanso vaizdą (fMRI) ir mašininį mokymąsi, kad matuotų smegenų signalus, kad perskaitytų individų emocijas. Išvados iliustruoja, kaip smegenys skirsto jausmus, suteikdamas tyrėjams pirmąjį patikimą procesą emocijoms analizuoti.
Iki šiol emocijų tyrimus ilgai kliudė patikimų metodų trūkumas joms įvertinti, dažniausiai todėl, kad žmonės dažnai nenori sąžiningai pranešti apie savo jausmus. Dar labiau apsunkina tai, kad daugelis emocinių atsakų gali būti sąmoningai nepatirti.
Emocijų nustatymas remiantis nervų veikla remiasi ankstesniais tyrimais, kurių metu buvo naudojamos panašios technikos, kad būtų sukurtas skaičiavimo modelis, identifikuojantis individų mintis apie konkrečius objektus, dažnai vadinamus „minčių skaitymu“.
"Šis tyrimas pristato naują metodą, galintį nustatyti emocijas, nepasikliaujant žmonių gebėjimu pranešti apie save", - sakė tyrimo vadovas Ph.D. Karimas Kassamas.
„Tai galėtų būti naudojama vertinant asmens emocinį atsaką į beveik bet kokį stimulą, pavyzdžiui, vėliavą, prekės ženklą ar politinį kandidatą“.
Vienas iššūkis tyrėjų grupei buvo rasti būdą, kaip pakartotinai ir patikimai sukelti skirtingas dalyvių emocines būsenas. Tradiciniai metodai, pavyzdžiui, rodant emocijas sukeliančius filmų klipus, greičiausiai būtų buvę nesėkmingi, nes pakartotinai rodant filmo klipų poveikis mažėja.
Mokslininkai problemą išsprendė įdarbindami aktorius iš CMU Dramos mokyklos.
"Didelis mūsų proveržis buvo mano kolegos Karimo Kassamo idėja išbandyti aktorius, kurie yra patyrę važiuodami dviračiu per emocines būsenas", - sakė mokslų daktaras, ekonomikos ir psichologijos profesorius George'as Loewensteinas. "Šiuo atžvilgiu mums pasisekė, kad CMU turi puikią dramos mokyklą."
Tyrimo metu CMU Mokslinio vaizdavimo ir smegenų tyrimų centre buvo nuskaityta 10 aktorių, žiūrint devynių emocijų žodžius: pyktį, pasibjaurėjimą, pavydą, baimę, laimę, geismą, pasididžiavimą, liūdesį ir gėdą.
FMRI skaitytuvo viduje aktoriams buvo nurodyta kelis kartus, atsitiktine tvarka įvesti kiekvieną iš šių emocinių būsenų.
Kompiuterinis modelis sugebėjo teisingai nustatyti žiūrimų nuotraukų emocinį turinį, naudodamas žiūrovų smegenų veiklą.
Norėdami nustatyti emocijas smegenyse, tyrėjai pirmiausia panaudojo dalyvių nervų aktyvacijos modelius ankstyvuose tyrimuose, kad nustatytų emocijas, kurias vėlesniuose tyrimuose patyrė tie patys dalyviai.
Kompiuterinis modelis pasiekė rango tikslumą 0,84. Reitingo tikslumas reiškia teisingos emocijos procentilės eiliškumą eiliniame kompiuterio modelio spėjimų sąraše; atsitiktinai atspėjus, rango tikslumas būtų 0,50.
Tada komanda atliko mašininio savarankiškų emocijų analizę, norėdama atspėti, kurią emociją tiriamieji patyrė, kai buvo paveikti bjaurių nuotraukų.
Kompiuterinis modelis pasiekė rango tikslumą 0,91. Turėdamas devynias emocijas, modelis 60% laiko pasišlykštėjimą įvardijo kaip labiausiai tikėtiną emociją ir kaip vieną iš dviejų geriausių spėjimų 80% laiko.
Galiausiai jie pritaikė mašininio visų dalyvių, išskyrus vieną, nervų aktyvinimo modelių mokymąsi, kad nuspėtų sulaikyto dalyvio patirtas emocijas.
Tai atsako į svarbų klausimą: jei mes paimtume naują asmenį, įdėtume jį į skaitytuvą ir pakeltume emocinį stimulą, kaip tiksliai galėtume nustatyti jų emocinę reakciją? Čia modelis pasiekė rango tikslumą 0,71 ir vėl gerokai viršijo šansų spėjimo lygį 0,50.
"Nepaisant akivaizdžių žmonių psichologijos skirtumų, skirtingi žmonės yra linkę nervingai koduoti emocijas nepaprastai panašiais būdais", - pažymėjo Amanda Markey, absolventė Socialinių ir sprendimų mokslų katedroje.
Stebėtina tyrimo išvada buvo ta, kad beveik vienodus tikslumo lygius buvo galima pasiekti net tada, kai kompiuterio modelis naudojo aktyvinimo modelius tik viename iš daugelio skirtingų žmogaus smegenų poskyrių.
"Tai rodo, kad emocijų parašai neapsiriboja tik konkrečiais smegenų regionais, tokiais kaip migdoliniai, bet sukuria būdingus modelius daugelyje smegenų regionų", - sakė psichologas Vladimiras Cherkassky, vyresnysis mokslinių tyrimų programuotojas Psichologijos skyriuje.
Tyrėjų grupė taip pat nustatė, kad nors modelis vidutiniškai teisingiausias emocijas įvertino tarp spėjimų, jis geriausiai atpažino laimę ir mažiausiai tiksliai nustatė pavydą.
Tai retai painioja teigiamas ir neigiamas emocijas, o tai rodo, kad šios turi skirtingus nervinius parašus. Mažiausiai tikėtina, kad geismas buvo neteisingai atpažįstamas kaip kitos emocijos, o tai rodo, kad geismas sukuria nervinės veiklos modelį, kuris skiriasi nuo visų kitų emocinių išgyvenimų.
Pasak mokslininko, mokslų daktaro Marcelio Justo, „Mes nustatėme, kad trys pagrindiniai organizaciniai veiksniai patvirtino emocijų nervinius parašus, būtent teigiamas ar neigiamas emocijos valentingumas, jos intensyvumas - lengvas ar stiprus ir jos socialumas - įsitraukimas ar nedalyvavimas. kito asmens dalyvavimas.
"Taip emocijos yra organizuojamos smegenyse."
Šaltinis: Carnegie Mellon universitetas
