Znanstvena fantastika? Mozak imaging identificira određene emocije
Sveučilište Carnegie Mellon kombiniralo je funkcionalnu magnetsku rezonancu (fMRI) i strojno učenje za mjerenje moždanih signala za čitanje emocija kod pojedinaca. Nalazi ilustriraju kako mozak kategorizira osjećaje, dajući istraživačima prvi pouzdani postupak za analizu osjećaja.
Do sada je istraživanje osjećaja dugo bilo ometeno nedostatkom pouzdanih metoda za njihovu procjenu, ponajviše zato što ljudi često ne žele iskreno izvijestiti o svojim osjećajima. Dalje komplicira stvari što mnogi emocionalni odgovori možda neće biti svjesno doživljeni.
Identificiranje emocija temeljeno na neuralnoj aktivnosti nadovezuje se na prethodna istraživanja koja su koristila slične tehnike za stvaranje računalnog modela koji identificira misli pojedinaca o konkretnim objektima - često nazvanim "čitanje misli".
"Ovo istraživanje uvodi novu metodu s potencijalom za prepoznavanje emocija bez oslanjanja na sposobnost ljudi da se samo izvještavaju", rekao je dr. Karim Kassam, vodeći autor studije.
"Mogao bi se koristiti za procjenu emocionalnog odgovora pojedinca na gotovo bilo koju vrstu poticaja, na primjer, zastavu, ime marke ili političkog kandidata."
Jedan od izazova istraživačkog tima bio je pronaći način da sudionici opetovano i pouzdano evociraju različita emocionalna stanja. Tradicionalni pristupi, poput prikazivanja filmskih isječaka koji izazivaju emocije, vjerojatno bi bili neuspješni jer se utjecaj filmskih isječaka smanjuje ponavljanim prikazivanjem.
Istraživači su problem riješili regrutiranjem glumaca iz CMU-ove dramske škole.
"Naš veliki proboj bila je ideja kolegice Karim Kassam da testira glumce koji imaju iskustva u vožnji biciklom kroz emocionalna stanja", rekao je istraživač George Loewenstein, dr., Profesor ekonomije i psihologije. "Imali smo sreće u tom pogledu što CMU ima izvrsnu dramsku školu."
Za istraživanje je skenirano 10 glumaca u CMU-ovom Centru za istraživanje slika i mozga dok su promatrali riječi devet emocija: bijes, gađenje, zavist, strah, sreća, požuda, ponos, tuga i sram.
Dok su bili unutar fMRI skenera, glumcima je naloženo da u svako od ovih emocionalnih stanja uđu više puta, slučajnim redoslijedom.
Računalni model uspio je ispravno prepoznati emocionalni sadržaj fotografija koje se gledaju koristeći moždane aktivnosti gledatelja.
Kako bi identificirali emocije u mozgu, istraživači su prvo upotrijebili uzorke neuronske aktivacije sudionika u ranim skeniranjima kako bi identificirali emocije koje su iskusili isti sudionici u kasnijim skeniranjima.
Računalni model postigao je točnost ranga od 0,84. Točnost ranga odnosi se na percentilni rang ispravne emocije u poredanom popisu nagađanja računalnog modela; slučajno pogađanje rezultiralo bi točnošću ranga od 0,50.
Dalje, tim je uzeo analizu strojnog učenja samoinduciranih emocija kako bi pogodio koju su emociju ispitanici proživljavali kad su bili izloženi odvratnim fotografijama.
Računalni model postigao je točnost ranga 0,91. S devet emocija koje je mogao birati, model je gađenje naveo kao najizgledniju emociju 60 posto vremena, a kao jedno od svoja dva glavna pogađanja 80 posto vremena.
Konačno, primijenili su analizu strojnog učenja obrazaca neuronske aktivacije svih sudionika, osim jednog, kako bi predvidjeli emocije koje je iskusio sudionik koji se zadržavao.
Ovo odgovara na važno pitanje: Ako smo uzeli novu osobu, stavili je u skener i izložili emocionalnom podražaju, kako bismo točno mogli prepoznati njezinu emocionalnu reakciju? Ovdje je model postigao točnost ranga od 0,71, još jednom znatno iznad razine pogađanja od 0,50.
"Unatoč očiglednim razlikama između psihologije ljudi, različiti ljudi imaju tendenciju da neuronski kodiraju osjećaje na nevjerojatno slične načine", primijetila je Amanda Markey, studentica diplomskog studija na Odjelu za društvene znanosti i znanosti odlučivanja.
Iznenađujuće otkriće istraživanja bilo je da bi se gotovo jednake razine točnosti mogle postići čak i kad bi se računalni model koristio obrascima aktivacije u samo jednom od niza različitih pododjeljaka ljudskog mozga.
"To sugerira da potpisi emocija nisu ograničeni na određene dijelove mozga, poput amigdale, već proizvode karakteristične obrasce u brojnim regijama mozga", rekao je dr. Vladimir Cherkassky, viši istraživač na Odjelu za psihologiju.
Istraživački tim također je otkrio da, iako je model u prosjeku ispravno osjećao najviše rangirao među nagađanjima, najbolji je bio u prepoznavanju sreće, a najmanje precizan u prepoznavanju zavisti.
Rijetko je brkao pozitivne i negativne emocije, što sugerira da one imaju različite neuronske potpise. I najmanje je vjerojatno da će pogrešno identificirati požudu kao bilo koju drugu emociju, što sugerira da požuda stvara obrazac živčane aktivnosti koji se razlikuje od svih ostalih emocionalnih iskustava.
Prema istraživaču dr. Marcelu Justu, „Otkrili smo da su tri glavna čimbenika koji podupiru neuronske potpise osjećaja, a to su pozitivna ili negativna valencija osjećaja, njegov intenzitet - blagi ili snažni, te njegova socijalnost - uključenost ili ne- sudjelovanje druge osobe.
"Tako se u mozgu organiziraju emocije."
Izvor: Sveučilište Carnegie Mellon
