Výrazy obličeje myší analyzují pomocí umělé inteligence

Podle Nature, tým výzkumníků nedávno využil umělou inteligenci k analýze a interpretaci výrazů obličeje myší. Laboratorní myši jsou některé z nejčastěji používaných laboratorních zvířat, ale málo se ví o tom, jak se vyjadřují svými obličeji. Výzkum by mohl také pomoci vědcům pochopit, které neurony ovlivňují konkrétní výrazy obličeje u lidí.

Studium animálních výrazů je stará idea, ale relativně nová disciplína. Darwin původně předpokládal, že animální výrazy obličeje by mohly poskytnout informace o jejich emocích, ale teprve nedávno pokročila věda a technologie do té míry, že je možné studovat takové výrazy a emoce.

David Anderson, neurovědec z Kalifornského technologického institutu v Pasadeně, vysvětlil, že studie byla důležitým krokem v odhalení, jak mozek projevuje určité emoce a jak tyto emoce mohou být vyjádřeny ve faciálních svalech. Zatímco Nadine Gogalla, neurovědkyně z Max Planckova institutu neurobiologie v Německu, vysvětlila důvod studie. Gogalla vedla studii a byla inspirována článkem z roku 2014 napsaným Andersonem a jeho kolegy. V článku Anderson a jeho kolegové předpokládají, že emoce a další mozkové stavy by měly mít určitelné atributy, teorizují, že síla stimulu by měla ovlivnit intenzitu emoce a že emoce by měly být perzistentní, pokračovat po určitou dobu i po skončení stimulu, který je způsobil.

Jak vysvětlil Inverse, Gogolla a další výzkumníci natočili obličeje myší, zatímco byly vystaveny různým stimulům, både příjemným a nepříjemným. Například jim byly podány hořké nebo sladké tekutiny. Výzkumníci uvedli, že myši mohou měnit své výrazy obličeje změnou faciálních struktur, jako je nos, oči, uši a tváře. Nicméně, neexistovala metoda, která by snadno spojila různé výrazy obličeje s různými emocemi. Výzkumný tým vyřešil tento problém tak, že rozdělil videa obličeje myší na krátké klipy, které byly poté zpracovány pomocí algoritmu strojového učení.

Camilla Bellone z Univerzity v Ženevě ve Švýcarsku říká, že metoda zkoumání výrazů obličeje pomocí umělé inteligence je cenná “protože se vyhýbá jakýmkoli předpojatostem experimentátora”.

Algoritmus umělé inteligence byl údajně schopen rozpoznat různé výrazy obličeje myší, protože pohyb různých faciálních svalů je spojen s různými emocemi. Myš ukazuje, že zažívá potěšení, když táhne čelist a uši dopředu a táhne špičku nosu dolů k ústům. Kromě toho, když analyzovali, jak se výrazy obličeje projevily v reakci na stimuly, výzkumný tým zjistil, že výrazy byly perzistentní a korelovaly se silou stimulu, stejně jako předpokládali Anderson a jeho kolegové.

Tým výzkumníků poté použil techniku zvanou optogenetika, aby se pokusil určit, které mozkové buňky jsou odpovědné za tyto emoce. Výzkumný tým prozkoumal individuální neuronální obvody spojené s určitými emocemi u zvířat. Když tyto obvody byly stimulovány, myši vytvořily odpovídající výrazy obličeje.

Výzkumný tým také využil techniku zvanou dvoufotonová vápníková imagizace, která může sledovat individuální neurony. Pomocí této techniky identifikovali neurony v mozcích myší, které se aktivují pouze tehdy, když jsou pozorovány určité výrazy obličeje, a tedy emoce. Gogolla předpokládá, že tyto neurony by mohly představovat část kódování emocí v mozku, kódování, které je možná konzervováno po celé evoluční historii savců, a tedy myši a lidé mohou sdílet některé společné rysy v tomto kódování.