Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nden bir nörobilimci olan David Anderson, araştırmalarının duyguları ve beyne nasıl yansıdıklarını anlamamıza yardımcı olmak için "çok önemli bir ilk adım attıklarını" söyledi.
Yaklaşık 150 yıl önce, ünlü biyolog Charles Darwin, hayvan yüz ifadelerinin insanlar gibi olabileceğini ve bu ifadelerin duygularına bir pencere açtığını öne sürdü. Ancak araştırmacılar, son yıllarda yüz hareketlerini doğru bir şekilde yakalamak ve analiz etmek ve beyinde duyguların nasıl üretildiğini araştırmak için güçlü mikroskoplar, kameralar ve genetik teknolojisi gibi araçlar edinmedi.
Almanya'daki Max Planck Nörobiyoloji Enstitüsü'nde nörobilimci olan Nadine Gogolla, üç yıllık çalışmayı yönetti ve şunları söyledi: "Bizler, beni büyüleyen zengin bir duygusal duruma sahibiz. , Bu durumların beyindeki hayvan çalışmalarından nasıl göründüğünü anlayabilir miyiz. "
Gegula'nın ilhamı Anderson ve California Teknoloji Enstitüsü'nde profesör olan Ralph Adolphs tarafından yazılmış bir hücre belgesinden geldi. Bu çalışmada duygu gibi "beyin durumlarının" özel özellikler gösterebileceğine inanıyorlar. Örneğin, uzun ömürlü olmalılar ve onları uyaran uyaran ortadan kalktıktan sonra bir süre dayanabilmelidirler. Ek olarak, uyarım arttıkça duygular daha yoğun olarak ifade edilebilir.
Gegula'nın ekibi ilk önce farelerin kafalarını sabit tutmak için sabitledi ve sonra belirli duyguları tetiklemek için farklı duyusal uyaranlar sağladı ve yüzlerini fotoğrafladı. Örneğin, araştırmacılar sevinç veya tiksinme uyandırmak için farelerin dudaklarına tatlı veya acı sıvılar yerleştirdi. Ayrıca sıçanların kuyruklarını uygun bir seviyeye kadar şok ettiler veya rahatsızlık yaratmak için lityum klorür enjekte ettiler.
Bilim adamları farelerin kulaklarını, yanaklarını, burnunu ve üst gözlerini hareket ettirerek ifadelerini değiştirebileceğini biliyorlar, ancak bu ifadeleri belirli duygularla güvenilir bir şekilde eşleştiremiyorlar. Bu nedenle, fare farklı uyaranlara cevap verdiğinde, araştırmacılar farenin yüz kas hareketinin videosunu ultra kısa anlık görüntülere ayırdı.
AI algoritması, belirli yüz kas gruplarının hareketi tarafından üretilen farklı ifadeleri tanır. Bu ifadeler, zevk, iğrenme veya korku gibi uyarılmış duygusal durumla ilgilidir. Örneğin, mutlu hisseden bir fare burnunu ağzına, kulaklarına ve çenesine doğru çeker. Aksine, acı hissettiğinde, kulaklarını geri çeker, yanaklarını şişirir ve bazen gözlerini daraltır.
Farelerin bu yüz ifadeleri Anderson ve Adolfos tarafından önerilen özelliklere sahiptir.Örneğin, uzun süre dayanabilirler ve yoğunluk, stimülasyonun yoğunluğu ile yakından ilişkilidir. İsviçre'deki Cenevre Üniversitesi'nde nöropsikiyatrik bozuklukları inceleyen Camilla Bellone, "Yüz ifadelerini tanımanın bu yolunun büyük avantajları var, çünkü araştırmacılar tarafından uygulanan önyargılardan kaçınıyor."
Daha sonra, bilim adamları beyinde bu duyguları kodlayabilecek beyin hücrelerini aradılar. Optogenetik adı verilen bir teknik kullanarak, farelerde insanlarda ve diğer hayvanlarda spesifik duyguları tetiklediği gösterilen bireysel nöronal devreleri hedeflediler. Araştırmacılar bu devreleri doğrudan stimüle ettiklerinde, fareler karşılık gelen yüz ifadeleri gösterdi.
Son olarak, araştırmacılar fare beynindeki tek nöronları tanımlamak için sadece belirli duygular ve bazı yüz ifadeleri uyandırıldığında aktive edilen iki foton kalsiyum görüntüleme adı verilen bir teknik kullandılar. Gegula, "Beyindeki duygusal kodlamanın bir bölümünü temsil edebilirler. Duygusal kodlamanın evrimsel olarak muhafazakar olabileceğini düşünüyoruz, bu nedenle insan ve fare kodlamasının birçok ortak özelliği olabilir."
