Farelerin Yüz İfadeleri Yapay Zeka ile Analiz Ediliyor

Nature’a göre, bir grup araştırmacı recently yapay zekayı kullanarak farelerin yüz ifadelerini analiz etmeye ve yorumlamaya başladı. Laboratuvar fareleri en çok kullanılan laboratuvar hayvanlarından bazılarıdır, ancak nasıl yüz ifadeleri kullandıkları hakkında çok az şey bilinmektedir. Araştırma, bilim insanlarının hangi nöronların belirli yüz ifadelerini etkilediğini anlamalarına da yardımcı olabilir.

Hayvan ifadelerinin incelenmesi eski bir fikir, ancak nispeten yeni bir disiplin. Darwin, hayvan yüz ifadelerinin duyguları hakkında bilgi verebileceğini ilk olarak varsaymıştı, ancak bilim ve teknoloji, bu tür ifadeleri ve duyguları incelemeye olanak tanıyan bir noktaya sadece yakın zamanda ulaştı.

California Teknoloji Enstitüsü’nden nörobilimci David Anderson, araştırmanın, beynin belirli duyguları nasıl ortaya koyduğunu ve bu duyguların yüz kaslarında nasıl ifade edildiğini açıklamada önemli bir adım olduğunu açıkladı. Almanya’daki Max Planck Nörobiyoloji Enstitüsü’nden nörobilimci Nadine Gogolla, araştırmanın arkasındaki mantığı açıkladı. Gogolla, Anderson ve colegelerinin 2014 yılında yazdığı bir makaleden esinlenerek araştırmayı yönetti. Makalelerinde, Anderson ve colegeleri, duyguların ve diğer beyin durumlarının belirli ölçülebilir özellikler sergilemesi gerektiğini varsaymış ve duyguların, uyaranın şiddetine bağlı olarak değişmesi gerektiğini teorileştirmişlerdi.

Inverse’in açıkladığına göre, Gogolla ve diğer araştırmacılar, farelerin yüzlerini çeşitli uyaranlara maruz bırakırken filme aldılar, bunlar hem hoş hem de hoş olmayan uyaranlardı. Örneğin, onlara acı veya tatlı sıvılar verildi. Araştırmacılar, farelerin yüz ifadelerini değiştirebileceklerini, burun, gözler, kulaklar ve yanaklar gibi yüz yapılarını değiştirerek açıkladılar. Ancak, farklı yüz ifadelerini farklı duygularla kolayca bağlantılı hale getirebilecek bir yöntem yoktu. Araştırma ekibi, bu sorunu, farelerin yüzlerinin videolarını kısa kliplere ayırarak ve bunları bir makine öğrenimi algoritmasına besleyerek çözdü.

İsviçre’deki Cenevre Üniversitesi’nden Camilla Bellone, yüz ifadelerini incelemek için yapay zeka tabanlı yöntemin değerli olduğunu çünkü “araştırmacının önyargılarını ortadan kaldırdığını” söyledi.

Yapay zeka algoritması, farelerin çeşitli yüz ifadelerini tanıyabildi, çünkü farklı yüz kaslarının hareketleri farklı duygularla ilişkiliydi. Bir fare, çenesini ve kulaklarını öne çekerek ve burnunun ucunu ağzına doğru aşağı çekerek zevk içinde olduğunu gösterir. Ayrıca, ifadelerin uyaranlara nasıl tepki verdiğini analiz ederken, araştırmacılar, ifadelerin hem kalıcı olduğunu hem de uyaranın şiddetiyle ilişkili olduğunu buldular, tıpkı Anderson ve colegelerinin varsaydığı gibi.

Araştırmacılar, hangi beyin hücrelerinin bu duygulardan sorumlu olduğunu belirlemek için optogenetik adlı bir tekniği kullandı. Araştırma ekibi, belirli duygularla ilişkili bireysel nöral devreleri inceledi. Bu devreler uyarıldığında, fareler karşılık gelen yüz ifadelerini yaptılar.

Araştırmacılar, ayrıca iki foton kalsiyum görüntüleme adı verilen bir tekniği kullandılar, bu teknik bireysel nöronları izleyebilir. Bu tekniği kullanarak, farelerin beyinlerinde, belirli yüz ifadeleri ve dolayısıyla duygular görüldüğünde aktive olan nöronları belirlediler. Gogolla, bu nöronların, beynin duygular için bir kodlama sistemi olabileceğini, bu kodlamanın memelilerin evrimsel tarihinde korunmuş olabileceğini ve bu nedenle fareler ve insanlar bu kodlamanın bazı ortak özelliklerini paylaşabileceğini varsaydı.