Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Искусственный интеллект увидел мышиные эмоции

Различая эмоции на мышиной морде, можно точнее определить, какие зоны мозга их обслуживают.

Конечно, животные испытывают эмоции, но при этом мы, люди, далеко не всегда можем понять, что они чувствуют. Сравнительно недавно мы писали, что даже собак, которые тысячи лет живут в наших домах, мы учимся понимать постепенно – что уж говорить о какой-нибудь мыши или крысе.

(Фото: lifeonwhite / Depositphotos
Мышь с нейтральным и с испуганным выражением на морде; внизу справа показаны участки на мышиной морде, которые при испуге отличаются от нейтрального состояния – чем ближе цвет участка к красному, тем сильнее он меняется при страхе. (Иллюстрация: Nature

Известно, например, что от сильной боли мышь щурится и надувает щёки, но другие эмоции мы вряд ли прочитаем по её морде. Дело не в том, что мышь по природе сдержанна, а в том, что мы просто не знаем, как изменение в выражении на морде, какие движения в лицевой мускулатуре соответствуют тем или иным переживаниям – не знаем или не можем их различить.

Но с искусственным интеллектом эмоциональный мир мышей станет для нас более доступным. Исследователи из Институт нейробиологии Общества Макса Планка собрали несколько сотен видео с мышами, которые реагировали на те или иные стимулы. На видео было видно только то, как мыши реагируют «лицом», без движений головы, лап и туловища.

Стимулы были разные: мыши ощущали боль в хвосте, пили сладкую воду – и чувствовали удовольствие, пили воду с хинином – и чувствовали отвращение, им вводили хлорид лития – и мыши чувствовали общее недомогание. Кроме того, в списке эмоций было два вида страха: в одном случае когда испуганная мышь хочет убежать, а во втором – когда она замирает от страха на месте. Видео анализировал алгоритм, который должен был вычислить в мышиных мордах характерные изменения для шести эмоциональных состояний.

Важно было также удостовериться, что мыши демонстрируют именно эмоции, а не просто сенсорную реакцию на стимул. Например, им давали сладкий или горький раствор в разной концентрации, соответственно, степень удовольствия или неудовольствия у мышей была разной. Им также давали раствор обычной соли: если вода была слабосолёной, мышам она нравилась, а если сильносолёной, то нет. Соответственно, если какое-то выражение на морде соответствовало удовольствию, оно было таким вне зависимости от того, какой стимул это удовольствие вызвал.

Алгоритм действительно помог различить мышиные эмоции; и заодно с его помощью удалось понять, что именно происходит на мышиной морде, когда животное испытывает страх, удовольствие и т. д. Очевидно, искусственный интеллект смог описать мышиные эмоции более корректно, чем это сделал бы человек, поскольку здесь человеку было бы трудно сделать своё восприятие полностью объективным. Но цель всего исследования была не только в том, чтобы описать эмоции мышей, но и в том, чтобы понять, какие нейронные механизмы их обслуживают. Методами молекулярной биологии нейроны в мозге мышей модифицировали так, чтобы нервные клетки можно было стимулировать по желанию экспериментатора и вообще следить за их активностью.

В результате удалось показать, что при удовольствии активируются нейроны определённого участка в бледном шаре (структуре мозга из группы базальных ганглиев) и передней островковой коре, а стимуляция нейронов задней островковой коры создаёт на мышиной морде выражение отвращения.

Подробно результаты экспериментов описаны в статье в Science. Как можно догадаться, чем лучше мы будем понимать мышей, тем лучше поймём, как мозг обслуживает эмоциональную сферу психики – не только у мышей, но и у человека.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)