Лицо мыши отражает её эмоции: исследование

Учёные из Института нейробиологии Общества Макса Планка впервые описали эмоциональные выражения мордочек у мышей. Подобно людям, выражение мордочки мыши меняется, когда она пробует что-то сладкое или горькое, или когда испытывает тревогу. Эта новая возможность измерять эмоции мышей позволяет нейробиологам исследовать базовые механизмы генерации и обработки эмоций в мозге.

Распознавание эмоций

С помощью машинного зрения исследователи смогли надёжно связать пять эмоциональных состояний с выражениями мордочек мышей: удовольствие, отвращение, тошнота, боль и страх были чётко различимы для компьютерных алгоритмов. Они могли даже измерять относительную силу этих эмоций.

Исследование показывает, что выражения мордочек мышей — это не просто реакции на окружающую среду. Они отражают эмоциональную значимость триггера. «Мыши, которые пили сахарный раствор, когда испытывали жажду, демонстрировали гораздо более радостное выражение мордочки, чем сытые мыши», — объясняет Надин Гоголла, руководившая исследованием. При этом мыши, пробовавшие слабосолёный раствор, показывали «удовлетворённое» выражение, а очень солёный раствор приводил к «отвращённой» мордочке. Из этих и других экспериментов исследователи делают вывод, что выражения мордочек, независимо от сенсорного стимула, фактически отражают внутреннюю, индивидуальную природу эмоции.

Механизмы за эмоциями

Главная польза от открытия мышиной мимики в том, что теперь можно идентифицировать механизмы, порождающие эмоции. Ранее это было проблемой: без надёжного измерения эмоций было сложно изучать их происхождение в мозге.

«Мы, люди, можем заметить тонкое изменение мордочки у мышей, но распознать стоящую за ним эмоцию можем лишь с большим опытом и почти никогда не можем определить её интенсивность», — говорит ведущий автор исследования Нейц Доленшек. «С нашей автоматизированной системой распознавания лиц мы теперь можем измерять интенсивность и характер эмоции в масштабе миллисекунд и сравнивать это с нейронной активностью в соответствующих областях мозга».

Одной из таких областей является островковая кора (инсула), связанная с эмоциональным поведением и восприятием эмоций у животных и людей.

Когда учёные измеряли активность отдельных нейронов с помощью двухфотонной микроскопии и одновременно записывали эмоциональные выражения мордочки мыши, было обнаружено нечто удивительное: отдельные нейроны островковой коры реагировали с той же силой и в точно такое же время, как и выражение мордочки мыши. Более того, каждый отдельный нейрон был связан только с одной конкретной эмоцией.

Эти результаты позволяют предположить существование «нейронов эмоций», каждый из которых отражает конкретное ощущение — по крайней мере, в островковой коре.

«Регистрируя выражения мордочек, мы теперь можем исследовать фундаментальные нейронные механизмы, лежащие в основе эмоций, на мышиной модели», — объясняет Надин Гоголла. «Это важная предпосылка для исследования эмоций и возможных нарушений в их обработке, например, при тревожных расстройствах или депрессии».