分辨小鼠5種情緒新機器視覺系統只需1秒

據《環球科學》

近日，發表于《科學》雜志的一項新研究首次利用機器視覺識別小鼠的面部表情，不僅能區分出小鼠高興、厭惡、惡心、疼痛和恐懼五種情緒對應的表情，還可以測量對應的情緒強度。

研究團隊用光學方法激活小鼠與情緒處理相關的腦區，并記錄下單個神經元活動與同時刻的表情。他們發現神經元活動強度和反應時間與表情一致，且每個神經元只與一種情緒相關，證明了“情緒神經元”的存在。

如何測量小鼠的表情？研究團隊介紹，實驗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度。因此，神經生物學家建立了每個面部表情的描述符，并訓練計算機在1秒鐘之內將其檢測出來。

機器學習算法可以識別出不同的表情，主要是因為這些表情是由特定的一組面部肌肉的運動產生的。這些表情與誘發的情緒狀態相關，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，當它感到疼痛時，它會把耳朵往后拉，鼓起臉頰，有時還會瞇起眼睛。