分辨小鼠5種情緒新機(jī)器視覺系統(tǒng)只需1秒

據(jù)《環(huán)球科學(xué)》

近日，發(fā)表于《科學(xué)》雜志的一項(xiàng)新研究首次利用機(jī)器視覺識別小鼠的面部表情，不僅能區(qū)分出小鼠高興、厭惡、惡心、疼痛和恐懼五種情緒對應(yīng)的表情，還可以測量對應(yīng)的情緒強(qiáng)度。

研究團(tuán)隊(duì)用光學(xué)方法激活小鼠與情緒處理相關(guān)的腦區(qū)，并記錄下單個(gè)神經(jīng)元活動(dòng)與同時(shí)刻的表情。他們發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元活動(dòng)強(qiáng)度和反應(yīng)時(shí)間與表情一致，且每個(gè)神經(jīng)元只與一種情緒相關(guān)，證明了“情緒神經(jīng)元”的存在。

如何測量小鼠的表情？研究團(tuán)隊(duì)介紹，實(shí)驗(yàn)中工作人員將小鼠的頭部固定，讓它們保持靜止，然后提供不同的感官刺激，旨在觸發(fā)特定的情緒，并拍攝小鼠的臉部。例如，研究人員將甜味或苦味的液體涂在這些小鼠的嘴唇上，以喚起愉悅或厭惡。他們還對小鼠的尾巴進(jìn)行微小而痛苦的電擊，或者給小鼠注射氯化鋰以引起不適。但是，僅靠觀察并不能確定這些情緒的強(qiáng)度。因此，神經(jīng)生物學(xué)家建立了每個(gè)面部表情的描述符，并訓(xùn)練計(jì)算機(jī)在1秒鐘之內(nèi)將其檢測出來。

機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以識別出不同的表情，主要是因?yàn)檫@些表情是由特定的一組面部肌肉的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。這些表情與誘發(fā)的情緒狀態(tài)相關(guān)，如快樂、厭惡或恐懼。例如，一只正在享受快樂的小鼠把鼻子向下拉向嘴巴，并將耳朵和下巴向前拉。相反，當(dāng)它感到疼痛時(shí)，它會(huì)把耳朵往后拉，鼓起臉頰，有時(shí)還會(huì)瞇起眼睛。