И у мышей есть мимика

Радость, отвращение, страх – у всех людей одинаковые. Например, если нам противно, мы прищуриваем глаза, морщим нос и асимметрично искривляем верхнюю губу. Даже у новорожденных различные выражения лица выдают, когда они грустные, счастливые или им что-то не нравится.

Кажется, что и эмоции домашних животных можно распознать по их «мимике». Зато мордочки других животных мы воспринимаем как такие, которые лишены определенного выражения. Но это не так – доказывают ученые из Института имени Макса Планка.

С помощью методов машинного зрения на основании выражений мордочки у мышей, ученые смогли надежно определить пять эмоциональных состояний, среди них радость, отвращение, недомогание, боль и страх – эти чувства компьютерные алгоритмы различали очень точно.

Исследование демонстрирует, что мордочка мыши выражает не просто реакцию на окружающую среду, но и эмоциональную оценку стимулов, что и провоцирует выражение. «Голодные мыши, которые полакомились сахарным раствором, выглядят значительно радостней, чем сытые», – пояснила Надин Гогола (Nadine Gogolla), руководитель исследования.

Мыши, которые пили легкий соленый раствор, выражают удовольствие, а те, что пробовали очень соленый раствор, – отвращение. На основании этих и последующих изысканий ученые выяснили, что, независимо от сенсорных стимулов, мордочка животного отражает внутренний характер эмоций.

То есть эмоции вызывает не только стимул из среды – они возникают в процессе работы самого мозга. Поэтому следующим шагом для ученых стала проверка, как работа нервных клеток в отдельных участках мозга влияет на мимику мордочки мышей. На самом деле нейробиологи смогли спровоцировать отдельные эмоции на мордочке, когда воздействовали определенные участки мозга, что, как известно, приводит к возникновению эмоций.

Самое большое преимущество этого открытия заключается в том, что теперь появилась возможность понимать точные процессы в мозге, связанные с эмоциями. Ведь как раз в этом до сих пор заключалась проблема: без надежных показателей измерения эмоций невозможно исследовать их возникновения в мозге.

«Мы замечаем изменения в выражениях лица, но эмоции, которые за ними скрываются, мы учимся распознавать только с опытом и ни в коем случае не можем судить об их интенсивность, – сказал Нейк Доленсек (Nejc Dolensek), главный автор исследования. – С помощью компьютерного анализа выражений лица, который нам удалось разработать, появилась возможность измерить интенсивность и вид эмоций за доли секунды и сопоставить их с активностью в определенных мозговых участках». Таким участком является, в частности, островковая кора, у людей и животных она связана с эмоциями и прежде всего с эмоциональным восприятием.

Ученые изучили эмоциональную «мимику» у мышей. И выяснилось, что отдельные нервные клетки островковой коры реагируют как раз в тот момент и с той силой, что и мордочка мышей. При этом каждый нейрон отвечает за специфическую эмоцию.

«Прочитав выражения «лица», мы можем основательно изучать модельный организм мыши, выясняя, в результате каких процессов в мозге возникают эмоции, – объясняет Надин Гогола. – Это невероятно важное условие для того, чтобы исследовать эмоции и возможные расстройства во время их обработки, в частности речь идет о тревожных расстройствах или депрессии».