Науковці з Інституту нейробіології імені Макса Планка вперше довели, що й у мишей мордочка виражає різні емоції: залежно від того, що тварина з’їла – солодке чи щось гірке, і що відчуває. Так відчуття мишей стали видимі, і нейробіологи можуть детальніше досліджувати, як виникають емоції в мозку та як він їх опрацьовує.
Зображення: MPI für Neurobiologie / Kuhl.
Радість, огида, страх – вирази обличчя, що відображають ці емоції, у всіх людей однакові. Наприклад, якщо нам гидко, ми примружуємо очі, морщимо ніс й асиметрично викривлюємо верхню губу. Навіть у новонароджених різні вирази обличчя видають, коли вони сумні, щасливі або їм щось не подобається.
Здається, що й відчуття домашніх тварин можна розпізнати по їхній «міміці». Натомість мордочки інших тварин ми сприймаємо як такі, що позбавлені певного виразу. Але це не так – доводять науковці з Інституту імені Макса Планка.
За допомогою методів машинного зору на підставі виразів мордочки у мишей науковці змогли надійно визначити п’ять емоційних станів, серед них радість, огиду, недомагання, біль і страх – ці почуття комп’ютерні алгоритми розрізняли дуже точно. Можна було навіть виміряти відносну силу емоцій.
Дослідження демонструє, що мордочка миші виражає не просто реакцію на навколишнє середовище, а й емоційну оцінку стимулів, що й провокує певний вираз. «Голодні миші, які поласували цукровим розчином, виглядають значно радіснішими, ніж ситі», – пояснила Надін Ґоґола (Nadine Gogolla), керівниця дослідження.
Також миші, що посмакували злегка соленим розчином, виражають задоволення, а ті, що попробували дуже солений розчин, – огиду. На підставі цих й наступних досліджень науковці дійшли висновку, що, незалежно від сенсорних стимулів, мордочка тварини відображає внутрішній індивідуальний характер емоції.
Тобто емоції викликає не лише стимул із середовища – вони виникають у процесі роботи самого мозку. Тож наступним кроком для науковців стало перевірити, як активність нервових клітин у різних ділянках мозку впливає на мордочку мишей. Насправді нейробіологи змогли спровокувати різні емоційні вирази на мордочці, коли активували певні ділянки мозку, що, як відомо, залучені до виникнення емоцій.
Найбільша перевага цього відкриття полягає в тому, що тепер з’явилася можливість розуміти точні процеси в мозку, пов’язані з емоціями. Адже якраз в цьому досі полягала проблема: без надійних показників вимірювання емоцій неможливо досліджувати їхнє виникнення в мозку.
«Ми помічаємо делікатні зміни у виразах обличчя, проте емоції, що за ними приховуються, ми вчимося розпізнавати лише з досвідом і в жодному разі не можемо судити про їхню інтенсивність, – сказав Нейк Доленсек (Nejc Dolensek), провідний автор дослідження. – Завдяки комп’ютерному аналізу виразів обличчя, який нам вдалося розробити, з’явилася змога виміряти інтенсивність та вид емоцій за частки секунди і зіставити їх з активністю у певних мозкових ділянках». Такою ділянкою є, зокрема, острівцева кора, що у людей і тварин пов’язана з емоційною поведінкою та передусім з емоційним сприйняттям.
Використавши двофотонну мікроскопію, науковці виміряли та простежили емоційну «міміку» в мишей. І з’ясувалося, що окремі нервові клітини острівцевої кори реагують якраз у той момент та з тією силою, що й мордочка мишей. При цьому кожен окремий нейрон відповідає за специфічну емоцію.
Ці результати свідчать про те, що принаймні в острівцевій корі існують «нейрони емоцій», які відображають специфічне сприйняття.
«Прочитавши вирази "обличчя", ми можемо ґрунтовно досліджувати модельний організм миші, з’ясовуючи, в результаті яких процесів у мозку виникають емоції, – пояснила Надін Ґоґола. – Це неймовірно важлива умова для того, щоб досліджувати емоції і можливі розлади під час їхньої обробки, зокрема йдеться про тривожні розлади або депресію».
2. APRIL 2020, mpg.de
Зреферувала С. К.