В текущем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences они сообщают, что им удалось более чем втрое увеличить количество задокументированных выражений лица, которые исследователи теперь могут использовать для когнитивного анализа.«Мы вышли за рамки мимики для простых эмоций, таких как« счастье »или« грусть ». Мы обнаружили сильную последовательность в том, как люди двигают лицевые мышцы, чтобы выражать 21 категорию эмоций, — сказал Алейс Мартинес, когнитивист и доцент кафедры электротехники и компьютерной инженерии в штате Огайо. «Это просто потрясающе. Это говорит нам о том, что эти 21 эмоция выражаются одинаково почти всеми, по крайней мере, в нашей культуре».
Полученная вычислительная модель поможет отобразить эмоции в мозгу с большей точностью, чем когда-либо прежде, и, возможно, даже поможет в диагностике и лечении психических состояний, таких как аутизм и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР).По крайней мере, со времен Аристотеля, ученые пытались понять, как и почему наши лица выдают наши чувства — от счастливых до грустных, и весь спектр эмоций за их пределами.
Сегодня этим вопросом занимаются ученые-когнитивисты, которые хотят связать выражения лица с эмоциями, чтобы отслеживать гены, химические вещества и нейронные пути, которые управляют эмоциями в мозгу.До сих пор когнитивные ученые ограничивали свои исследования шестью основными эмоциями — счастьем, грустью, страхом, гневом, удивлением и отвращением — в основном потому, что выражения их лиц считались самоочевидными, объяснил Мартинес.Но, по словам Мартинеса, расшифровка человеческого мозга, функционирующего только с шестью категориями, похожа на рисование портрета с использованием только основных цветов: это может дать абстрактное изображение человека, но не реальное.То, что сделали Мартинес и его команда, — это более чем утроенная цветовая палитра — с набором эмоциональных категорий, которые можно измерить с помощью предложенной вычислительной модели и применить в строгих научных исследованиях.
«В когнитивной науке у нас есть это базовое предположение, что мозг — это компьютер. Поэтому мы хотим найти алгоритм, реализованный в нашем мозгу, который позволяет нам распознавать эмоции в выражениях лица», — сказал он. «Раньше, когда мы пытались декодировать этот алгоритм, используя только эти шесть основных категорий эмоций, у нас были огромные трудности. Надеюсь, с добавлением большего количества категорий у нас теперь будет лучший способ декодирования и анализа алгоритма в мозг."Они сфотографировали 230 добровольцев — 130 женщин, 100 мужчин и в основном студентов колледжей — гримасничающих в ответ на словесные сигналы, такие как «вы только что получили отличные неожиданные новости» («приятно удивлены») или «вы чувствуете неприятный запах. "(" с отвращением ").
На полученных в результате 5000 изображений они кропотливо пометили характерные ориентиры лицевых мышц, такие как углы рта или внешний край брови. Они использовали тот же метод, что и психолог Пол Экман, научный консультант телешоу «Обмани меня». Система кодирования лица Экмана, или FACS, является стандартным инструментом анализа языка тела.Они провели поиск в данных FACS на предмет сходства и различия в выражениях и обнаружили 21 эмоцию — шесть основных эмоций, а также эмоции, которые существуют как комбинации этих эмоций, такие как «приятно удивлен» или «грустно зол».
Исследователи назвали эти комбинации «сложными эмоциями». В то время как «приятно удивлен» можно рассматривать как выражение для получения неожиданных хороших новостей, «грустно злой» может быть лицом, которое мы делаем, когда кто-то, о ком мы заботимся, нас злит.
Модель смогла определить степень, в которой основные эмоции и сложные эмоции характеризовались определенным выражением.Например, выражение счастья почти универсально: в 99% случаев участники исследования выражали счастье, рисуя щеки и растягивая рот в улыбке. Сюрприз также легко обнаружить: в 92% случаев удивленные участники широко открывали глаза и открывали рот.
«Счастливо удивлен» оказался составной частью выражений «счастлив» и «удивлен». Примерно в 93 процентах случаев участники выражали это одинаково: с широко открытыми глазами удивления и приподнятыми щеками счастья — и ртом, который был гибридом двух — и открытыми, и растянутыми в улыбке. .Компьютерная модель также дает исследователям инструмент для понимания, казалось бы, противоречивых эмоций.
Например, выражение «счастливое отвращение» создает выражение, сочетающее сморщенные глаза и нос «испытывающего отвращение» с улыбкой «счастливого».Мартинес объяснил эту эмоцию как «то, как вы себя чувствуете, когда смотрите один из тех забавных« грубых »фильмов, и происходит что-то действительно отвратительное, но вам просто нужно смеяться, потому что это невероятно смешно».Хотя модель задумана как инструмент для фундаментальных исследований познания, Мартинес может предвидеть потенциальные применения в лечении расстройств, связанных с эмоциональными триггерами, такими как посттравматическое стрессовое расстройство или непонимание эмоций других людей, таких как аутизм.
«Например, если люди, страдающие посттравматическим стрессовым расстройством, более настроены на гнев и страх, можем ли мы предположить, что они будут настроены на все сложные эмоции, которые включают гнев или страх, и, возможно, будут супер-настроены на что-то вроде« гневного страха »? Что — это проводящие пути, химические вещества в мозгу, которые активируют эти эмоции? Теперь мы можем выдвинуть больше гипотез и проверить их », — сказал он. «Тогда, в конце концов, мы сможем лучше понять эти расстройства и разработать методы лечения или лекарства для их облегчения».