Когда вы расслабляетесь и позволяете своему разуму бесцельно блуждать, вы можете вспомнить приятный отпуск, гневное столкновение в пробке или, может быть, потерю любимого человека.
А теперь группа исследователей из Университета Дьюка заявляет, что они могут видеть эти различные эмоциональные состояния, мигающие в человеческом мозгу.
"Это немного похоже на чтение мыслей," сказал Кевин Лабар, профессор психологии и нейробиологии в Duke. "Более ранние исследования показали, что функциональная МРТ может определить, думает ли человек о лице или о доме. Наше исследование впервые показало, что определенные эмоции, такие как страх и гнев, также могут быть расшифрованы с помощью этих сканирований."
Данные, полученные с помощью функциональной МРТ, не изменились, но группа применяет новую многомерную статистику к сканированию мозговой активности, чтобы увидеть различные эмоции как сети активности, распределенные по областям сознательного и бессознательного мозга.
Эти сети были впервые нанесены на карту в статье, опубликованной в марте 2015 года в журнале Social, Cognitive and Affective Neuroscience. Они определили семь различных паттернов мозговой активности, отражающих удовлетворенность, веселье, удивление, страх, гнев, печаль и нейтралитет.
Чтобы построить эти карты, они поместили 32 объекта исследования в сканер и показали им два музыкальных клипа и два видеоролика, которые, как было показано, вызывают каждую из семи эмоций. Субъекты также заполнили анкеты самоотчета о своем настроении для дальнейшей проверки.
Затем аналитическое программное обеспечение, называемое алгоритмом машинного обучения, было представлено с некоторыми данными испытуемых, и ему было поручено найти закономерность, совпадающую с каждым эмоциональным стимулом. Узнав, как должно выглядеть каждое из семи состояний, алгоритму были представлены результаты сканирования остальной части исследуемой группы, и их попросили определить их эмоциональные состояния, не зная, какие эмоции они получили.
Лабар сказал, что модель справилась с этой задачей лучше, чем случайно, несмотря на различия в форме мозга и уровнях возбуждения между испытуемыми. "И это оказалось довольно чувствительным," он сказал.
Последнее исследование, появившееся в сентябре. 14 по биологии Плоса, после чего было проведено сканирование 21 субъекта, которому не предлагали стимулы, но поощряли их мысли блуждать. Каждые тридцать секунд они отвечали на анкету о своем текущем эмоциональном состоянии.
"Мы проверили, возникли ли эти семь мозговых карт эмоций спонтанно, когда участники отдыхали в сканере фМРТ без предъявления каких-либо эмоциональных стимулов," Лабар сказал.
Данные для всего мозга собирались каждые 2 секунды, и каждое из этих отдельных сканирований сравнивалось с семью шаблонами. Команда исследовала данные сканирования за десять секунд перед каждым самоотчетом о настроении и обнаружила, что алгоритм точно предсказал настроения, о которых сообщали сами субъекты.
Лабар сказал, что еще одним источником подтверждения является указание на наличие значительного сигнала тревоги в начале данных каждого субъекта, когда они впервые входят в замкнутый шумный МРТ. "Это то, что вы ожидаете увидеть от большинства людей, когда они впервые войдут в машину."
Во второй группе из 499 субъектов, сканированных для исследования Duke Neurogenetics Study, исследователи дали им отдохнуть в сканере почти 9 минут, а затем спросили их, насколько подавленными и тревожными они себя чувствовали после сеанса сканирования. "Мы обнаружили, что совокупное присутствие нашей «грустной» карты эмоций, суммированное с течением времени, предсказывало их оценки депрессии, а совокупное присутствие нашей эмоциональной карты «страха» предсказывало их оценки тревожности," Лабар сказал.
Эта большая группа также была протестирована на предмет депрессии, беспокойства и гневной враждебности. Опять же, карты депрессии и тревожности точно отражают эти показатели. "Мы также показали, что совокупное присутствие нашей карты «гневных» эмоций предсказывает черты гневной враждебности людей," Лабар сказал.
Помимо того, что это интересное доказательство концепции, Лабар считает, что эти новые карты эмоциональных состояний могут быть полезны при изучении людей, которые плохо понимают свой эмоциональный статус, и могут быть использованы в клинических испытаниях для проверки эффективности методов лечения, регулирующих эмоции.
Лабар говорит, что их выводы о характерных сетях областей мозга, управляющих эмоциональными состояниями, также бросают вызов преобладающим теориям о том, как формируются эмоции. Он добавляет, что финская команда под руководством Лаури Нумменмаа составила аналогичные карты эмоциональных сетей на основе своих исследований сканирования мозга.
В дальнейших исследованиях группа Дьюка будет стремиться к лучшему пониманию времени эмоциональных состояний и переходов между ними, поскольку они могут иметь отношение к пониманию аффективных расстройств.