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來源 MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT

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審校 戚譯引

馬克斯·普朗克神經(jīng)生物學(xué)研究所（Max Planck Institute of Neurobiology）的研究人員首次描述了小鼠不同情緒的面部表情。與人類相似，當(dāng)小鼠嘗到了甜味或苦味，或變得焦慮時(shí)，它們的臉看起來完全不同。有了這種測(cè)量小鼠情緒的新方法，神經(jīng)生物學(xué)家將得以研究大腦中產(chǎn)生和處理情緒的基本機(jī)制。

快樂、厭惡、恐懼——反映這些情緒的面部表情在每個(gè)人身上都是一樣的。例如，當(dāng)對(duì)某事感到厭惡時(shí)，我們的眼睛會(huì)瞇起來，鼻子會(huì)起皺紋，上唇會(huì)不對(duì)稱地扭曲。即使是剛出生的嬰兒，當(dāng)他們感到悲傷、高興或厭惡時(shí)，也會(huì)有明顯不同的面部表情。我們還能夠識(shí)別寵物面部表情中的情感。相比之下，其它動(dòng)物的面部在我們看來可能毫無表情。但正如馬克斯·普朗克研究所的科學(xué)家們現(xiàn)在所證明的那樣，這種看法是錯(cuò)的。

利用機(jī)器視覺，研究人員能夠可靠地將五種情緒狀態(tài)與小鼠的面部表情關(guān)聯(lián)起來：小鼠的快樂、厭惡、惡心、疼痛和恐懼對(duì)于計(jì)算機(jī)算法來說是有明顯差異的。他們甚至可以測(cè)量這些情緒的相對(duì)強(qiáng)度。

愉悅的表情

研究表明，小鼠的面部表情實(shí)際上不僅僅是對(duì)環(huán)境的反應(yīng)。它反映了觸發(fā)因素（trigger）的情感價(jià)值。這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人 Nadine Gogolla 解釋說：“當(dāng)口渴的小鼠舔糖水時(shí)，它們露出的表情要比飽足的小鼠愉悅得多?！辈⑶?，嘗了微咸的水的小鼠會(huì)表現(xiàn)出“滿意”的表情，而嘗了非常咸的水的小鼠則表現(xiàn)出“厭惡”的表情。從這些實(shí)驗(yàn)和其它實(shí)驗(yàn)中，研究人員得出結(jié)論：脫離感官刺激，面部表情實(shí)際上反映了一種情緒的內(nèi)在特性。

然而，情緒不僅僅是對(duì)外部刺激的反應(yīng)，它們是通過大腦本身的機(jī)制產(chǎn)生的。研究人員接下來研究了大腦不同區(qū)域的神經(jīng)元活動(dòng)如何影響面部表情。通過用光激活被認(rèn)為在情緒處理中起作用的特定大腦區(qū)域，神經(jīng)生物學(xué)家能夠喚起不同情緒的面部表情。

情緒背后的機(jī)制

發(fā)現(xiàn)小鼠面部表情的主要好處是讓我們得以探索產(chǎn)生情緒的機(jī)制。而這正是目前的問題所在：如果沒有可靠的情緒測(cè)量方法，研究情緒在大腦中的起源就很困難。該研究的第一作者 Nejc Dolensek 說道：“我們?nèi)祟惪赡軙?huì)注意到小鼠面部的細(xì)微變化，但我們只能通過大量的經(jīng)驗(yàn)來識(shí)別其背后的情緒，而且?guī)缀鯚o法判斷其強(qiáng)度。有了這個(gè)自動(dòng)面部識(shí)別系統(tǒng)，我們現(xiàn)在可以在毫秒級(jí)的時(shí)間尺度上測(cè)量一種情緒的強(qiáng)度和性質(zhì)，并將其與大腦相關(guān)區(qū)域的神經(jīng)元活動(dòng)進(jìn)行比較?！逼渲幸粋€(gè)大腦區(qū)域是島葉皮層（insular cortex），它與動(dòng)物和人類的情感行為和情感感知相關(guān)。

當(dāng)科學(xué)家們用雙光子顯微鏡測(cè)量單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)，并同時(shí)記錄小鼠的情緒面部表情時(shí)，令人驚訝的事情出現(xiàn)了：島葉皮層的單個(gè)神經(jīng)元反應(yīng)與小鼠的面部表情強(qiáng)度相同，發(fā)生時(shí)間也完全相同。此外，每個(gè)神經(jīng)元只與一種情緒有關(guān)聯(lián)。

這些結(jié)果表明了“情緒神經(jīng)元”的存在，每個(gè)神經(jīng)元都反映一種特定的感覺，至少在島葉皮層是這樣。Nadine Gogolla 解釋說：“通過記錄面部表情，我們現(xiàn)在可以在小鼠動(dòng)物模型中研究情緒背后的基本神經(jīng)元機(jī)制。這是研究情緒及其處理過程中可能出現(xiàn)的障礙（如焦慮障礙或抑郁癥）的重要前提?！?/p>

原文鏈接：https://eurekalert.org/emb_releases/2020-04/m-tfe033120.php