Выберите регион

Смотрим на

Искусственный интеллект научился распознавать эмоции мышей по мимике

  • Мыши, как и люди, выражают эмоции с помощью мимики.
  • Мимические выражения, соответствующие шести основным эмоциям мышей. Перевод Вести.Наука.

Исследователи научили компьютер определять, какой эмоции соответствует то или иное выражение морды лабораторных мышей.

Исследователи научили компьютер определять, какой эмоции соответствует то или иное выражение морды лабораторных мышей. Тем самым учёные получили быстрый и беспристрастный метод, позволяющий распознавать чувства этих животных. Достижение открывает новые перспективы в изучении нейробиологии эмоций, в том числе и человеческих.

Подробности изложены в научной статье, опубликованной в журнале Science.

Эмоции – огромная часть нашей жизни. Естественно, что учёные стремятся понять стоящие за ними механизмы работы мозга. Ими движет не только стремление познать себя, но и желание помочь людям с эмоциональными нарушениями, например, депрессией или биполярным расстройством.

По понятным причинам далеко не все эксперименты можно провести на людях. В таких случаях обычно проводятся опыты на животных. И вот здесь учёных и подстерегает каверза.

Как понять, какие эмоции испытывает лабораторная мышь? Ведь мимика животных не похожа на человеческую. Например, для собак обнажить зубы – это не дружелюбная улыбка, а угрожающий оскал.

Опытные эксперты овладевают искусством распознавать эмоции мышей, но эта процедура остаётся долгой, трудоёмкой и субъективной. Труднее всего при этом определить интенсивность той или иной эмоции.

Команда учёных из трёх научных центров Германии задалась целью сделать распознавание эмоций у мышей быстрым и объективным. Для этого они привлекли компьютерные технологии.

Исследователи подобрали стимулы, которые гарантировано провоцируют у грызунов то или иное переживание. Биологи не пытались обеспечить своим подопытным вдохновение или лирическую задумчивость, речь шла о самых базовых чувствах.

Так, лакомство наверняка доставляет зверьку удовольствие. В то же время горькая или очень солёная жидкость вызывает отвращение, а инъекция хлорида лития откликается тошнотой. Нетрудно также испугать животное или причинить ему боль.

Мимические выражения, соответствующие шести основным эмоциям мышей. Перевод Вести.Наука.

Экспериментаторы запечатлевали мимику грызунов на видео с большой частотой кадров. Заметим, что в мимических движениях участвовали щёки, уши, глаза и нос хвостатых.

Затем отдельные снятые кадры обрабатывал искусственный интеллект. Часть изображений использовалась для обучения искусственной нейронной сети, а другая часть – для проверки результата.

В итоге система научилась быстро и довольно точно распознавать пять базовых "выражений морд" мышей: удовольствие, отвращение, боль, страх и тошноту. Компьютер не только отличал одно переживание от другого, но и определял их интенсивность.

Эксперты также убедились, что состояния, стоящие за мышиной мимикой, действительно можно считать эмоциями. На этот счёт есть несколько критериев. Во-первых, эмоции устойчивы: они сохраняются некоторое время даже после прекращения действия стимула. Во-вторых, сила и характер переживания должна зависеть от интенсивности воздействия. Так, слегка подсоленная жидкость нравилась мышам, а чрезмерно солёная была отвратительна. В-третьих, важен не только стимул, но и состояние субъекта, его получающего. Так, голодное животное испытывает куда большее удовольствие от лакомства, нежели сытое.

Учёные проверили свои результаты ещё одним способом. С помощью оптогенетических методов они воздействовали на отдельные нейронные цепи в мозге мыши. В предыдущих исследованиях было показано, что у людей активация этих цепей вызывает определённые эмоции. Например, стимулируя определённый участок островка, можно спровоцировать сильное отвращение. Биологи убедились, что такое воздействие так же отражается на мимике мыши, как и дегустация горькой жидкости. То есть грызун действительно испытывал отвращение. Аналогично обстояло дело и с зонами мозга, ответственными за другие эмоции.

Чтобы продемонстрировать потенциал своего метода, нейробиологи "перевернули" последнюю задачу. Они вызывали у животного переживания обычными методами вроде вкусного лакомства или ударов тока по хвосту и наблюдали, какие нервные клетки при этом активируются. Таким путём они определили нейроны, которые активируется тогда и только тогда, когда мышь испытывает конкретную эмоцию. Другими словами, учёные выделили нейроны удовольствия, нейроны страха и так далее.

Итак, методика сработала: умея считывать эмоции прямо с мышиной "морды лица", исследователи занялись выяснением нейронных основ их богатого внутреннего мира. Если подобный подход докажет свою эффективность в независимых исследованиях, его возьмут на вооружение нейробиологи всего мира. И тогда, вероятно, мы узнаем об эмоциях больше, чем когда-либо.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, что некоторое люди лучше других понимают эмоции кошек, а также о том, что козы различают эмоции друг друга по блеянию и прекрасно считывают эмоции людей. Говорили мы и о способности лошадей понимать эмоции человека.

А если вы хотите лучше понимать эмоции других людей, то обратите внимание на своё сердцебиение.

Читайте также

Видео по теме