Візуалізація мозку, що використовується для прогнозування емоцій

Дослідники Дартмута отримали 90 відсотків успіху в прогнозуванні людських емоцій на основі мозкової діяльності.

Нове дослідження, яке з’являється в журналі PLOS Біологіяє унікальним тим, що дослідники вивчали людей серед загальної сукупності, а не лише студентів коледжів. Таким чином, слідчі вважають, що результати одного дня можуть допомогти у діагностуванні та лікуванні різних станів психічного та фізичного здоров'я серед загального населення.

Багато хто вважає, що дослідження нейровізуалізації - це прорив у розумінні емоційного досвіду. "Це вражаюча демонстрація зображення наших почуттів, декодування наших емоцій від мозкової діяльності", - сказав провідний автор Люк Чанг, доцент кафедри психологічних та мозкових наук в Дартмуті.

«Емоції є головними у нашому повсякденному житті, і емоційна дисрегуляція лежить в основі багатьох розладів, пов’язаних з мозком та тілом, але ми не маємо чіткого розуміння того, як емоції обробляються в мозку. Таким чином, розуміння нейробіологічних механізмів, які породжують та зменшують негативні емоційні переживання, є першорядним ”.

Прагнення зрозуміти "емоційний мозок" спонукало сотні досліджень нейровізуалізації за останні роки. Але для того, щоб нейровізуалізація була корисною, слід розробити чутливі та конкретні «підписи мозку», які можна застосовувати до окремих людей для отримання інформації про їх емоційні переживання, невропатологію чи прогноз лікування.

До цього часу неврологія емоцій дала багато важливих результатів, але таких показників для емоційних переживань немає.

У новому дослідженні дослідники прагнули розробити підпис мозку, який передбачає інтенсивність негативних емоційних реакцій на викликаючі образи; перевірити підпис під час узагальнення окремих учасників та зображень; вивчити специфіку підпису, пов’язану з болем; і дослідити нейронні схеми, необхідні для прогнозування негативного емоційного переживання.

Чанг та його колеги вивчили 182 учасників, яким показали негативні фотографії (тілесні ушкодження, акти агресії, групи ненависті, аварії автомобілів, кал людини) та нейтральні фотографії. Тридцять додаткових учасників також зазнали болісної спеки.

За допомогою методів візуалізації мозку та машинного навчання дослідники виявили нейронний підпис негативних емоцій - єдиний зразок нервової активації, розподілений по всьому мозку, який точно передбачає, наскільки негативно почуватиметься людина після перегляду неприємних зображень.

"Це означає, що візуалізація мозку може точно розкрити почуття когось, не знаючи про них нічого, крім їхньої мозкової діяльності", - сказав Чанг.

«Це має величезні наслідки для поліпшення нашого розуміння того, як генеруються та регулюються емоції, які, як відомо, було важко визначити та виміряти.

"Крім того, ці нові типи нейронних заходів можуть виявитись важливими для виявлення випадків, коли люди мають аномальні емоційні реакції - наприклад, занадто багато або занадто мало - що може свідчити про більш широкі проблеми зі здоров'ям та психічним функціонуванням".

Експерти вважають, що результати дослідження є узагальненими або корисними для всіх. На відміну від більшості попередніх досліджень, нове дослідження включало великий обсяг вибірки, який відображає загальне доросле населення, а не лише молодих студентів коледжів.

Дослідники також використовували машинне навчання та статистику для розробки прогностичної моделі емоцій і, головне, тестували учасників у різних психологічних станах, що дозволило дослідникам оцінити чутливість та специфічність їхньої моделі мозку.

"Ми були особливо здивовані тим, наскільки успішно працював наш шаблон при прогнозуванні величини та типу неприємного досвіду", - сказав Чанг. "Оскільки скептицизм щодо нейровізуалізації зростає на основі надмірно проданих та інтерпретованих висновків та неможливості їх тиражування на основі невеликих розмірів, багато нейрологів можуть бути здивовані тим, наскільки добре працював наш підпис".

Чанг зауважив, що підпис мозку емоцій із використанням багатьох людей ефективніше прогнозував почуття людини, ніж дані власного мозку.

"Існує інтуїція того, що почуття дуже ідіосинкратичні і різняться у людей", - сказав він. "Однак, оскільки ми тренували шаблон, використовуючи таку кількість учасників - наприклад, в чотири-десять разів більший за стандартний експеримент fMRI - ми змогли виявити відповіді, які надзвичайно добре узагальнено за межами навчальної вибірки для нових учасників ".

Джерело: Дартмутський коледж / EurekAlert