時(shí)事熱點(diǎn)眾所周知,我們?nèi)祟愖陨淼南才返鹊雀鞣N或消極或積極或平靜的內(nèi)心情緒往往通過面部表情自然而然地流露出來。而也正是這些生動(dòng)傳神的面部表情,我們能夠據(jù)此觀察和了解自身內(nèi)心深處的真實(shí)情緒、情感的表達(dá)。事實(shí)上,從科學(xué)角度來看,人類之所以會(huì)有豐富的面部表情,與大腦中編碼特定表情的神經(jīng)元有關(guān)。
據(jù)了解,人類大腦中擁有四通八達(dá)的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),這些龐大的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)組織是儲(chǔ)存特定記憶的所在,是掌控人類一切行為習(xí)慣的中樞機(jī)構(gòu)。而大腦中除了擁有編碼特定表情的神經(jīng)元外,還有控制人類運(yùn)動(dòng)、平衡能力等的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,以及使人類擁有學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知能力、模仿能力的鏡像神經(jīng)元。一旦這些神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)受損,人體就會(huì)缺失某項(xiàng)機(jī)能,難以正常生活。在一類神經(jīng)元疾病中我們早有耳聞的便屬漸凍癥了。該項(xiàng)疾病是由于人體大腦中運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元受損所致?;颊叩纳眢w肌肉會(huì)逐漸萎縮和無力,以至癱瘓。由此可見,神經(jīng)元對于我們?nèi)祟惖恼P袨榱?xí)慣具有重要意義,對其進(jìn)行深入研究是攻克人類罹患多種神經(jīng)性疾病的重要方向。
然而,在千萬年來的演化進(jìn)程中,現(xiàn)代人類的大腦已經(jīng)不同于原始人類,擁有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制,故而揭秘大腦的奧秘并非易事。僅就大腦中編碼表情的神經(jīng)元而言,對其進(jìn)行精準(zhǔn)定位就已經(jīng)是困難重重了。不過,隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,相關(guān)的研究探索正在如火如荼地進(jìn)行中。
近日,德國馬普學(xué)會(huì)神經(jīng)生物學(xué)研究所的神經(jīng)學(xué)家Nadine Gogolla領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》上發(fā)表了一項(xiàng)研究。該項(xiàng)研究成果表明,研究人員們通過利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法破譯實(shí)驗(yàn)室老鼠令人百思不得其解的面部表情。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)或?qū)⒂兄诰_定位人體大腦中掌控特定表情的神經(jīng)元。
那么為何要通過研究動(dòng)物的面部表情來間接揭示人類面部表情的神經(jīng)元運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制呢?事實(shí)上,早在大約150年,提出生物進(jìn)化論的著名生物學(xué)家達(dá)爾文就曾指出,動(dòng)物的面部表情和人類一樣,是揭示情緒的窗口。不過,當(dāng)時(shí)礙于科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的限制,相關(guān)的研究還難以展開。近些年來,科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異,各類先進(jìn)的科學(xué)儀器紛紛問世,研究人員們借助于顯微鏡、照相機(jī)和基因測序等高科技,捕捉和分析動(dòng)物的面部運(yùn)動(dòng)規(guī)律,從而研究情緒的產(chǎn)生機(jī)制。
在上述新研究當(dāng)中,研究人員們首先將老鼠的頭部固定不動(dòng),然后對老鼠進(jìn)行不同的感官刺激,再利用照相機(jī)拍攝觀察老鼠的面部表情。當(dāng)然,僅靠觀察老鼠的面部表情,科學(xué)家們并不能準(zhǔn)確得知這些表情背后所代表的真實(shí)情感含義。隨后,研究人員們利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法識(shí)別出由特定的面部肌肉群運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的不同表情,由此觀察面部表情可以避免實(shí)驗(yàn)者的主觀偏見。接下來,研究人員利用光遺傳學(xué)技術(shù)在大腦中探尋編碼這些情緒的腦細(xì)胞。最后,研究團(tuán)隊(duì)使用雙光子鈣成像技術(shù)識(shí)別老鼠大腦中的單個(gè)神經(jīng)元。神經(jīng)學(xué)家Gogolla推測,大腦對情感的編碼是進(jìn)化保守的,因此人類和老鼠的編碼可能有一些共同特征。
科學(xué)研究層層遞進(jìn),抽絲剝繭,在人類肉眼看不到的復(fù)雜神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中探尋摸索,試圖破譯面部表情背后的情緒形成機(jī)制。這是人類了解自身大腦運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制的一小步,更是科技發(fā)展的一大步。今后,在更多先進(jìn)儀器設(shè)備的助力下,相信我們會(huì)揭開大腦的更多奧秘。
資料來源參考:中國科學(xué)報(bào)、百度百科
據(jù)了解,人類大腦中擁有四通八達(dá)的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),這些龐大的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)組織是儲(chǔ)存特定記憶的所在,是掌控人類一切行為習(xí)慣的中樞機(jī)構(gòu)。而大腦中除了擁有編碼特定表情的神經(jīng)元外,還有控制人類運(yùn)動(dòng)、平衡能力等的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,以及使人類擁有學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知能力、模仿能力的鏡像神經(jīng)元。一旦這些神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)受損,人體就會(huì)缺失某項(xiàng)機(jī)能,難以正常生活。在一類神經(jīng)元疾病中我們早有耳聞的便屬漸凍癥了。該項(xiàng)疾病是由于人體大腦中運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元受損所致?;颊叩纳眢w肌肉會(huì)逐漸萎縮和無力,以至癱瘓。由此可見,神經(jīng)元對于我們?nèi)祟惖恼P袨榱?xí)慣具有重要意義,對其進(jìn)行深入研究是攻克人類罹患多種神經(jīng)性疾病的重要方向。
然而,在千萬年來的演化進(jìn)程中,現(xiàn)代人類的大腦已經(jīng)不同于原始人類,擁有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制,故而揭秘大腦的奧秘并非易事。僅就大腦中編碼表情的神經(jīng)元而言,對其進(jìn)行精準(zhǔn)定位就已經(jīng)是困難重重了。不過,隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,相關(guān)的研究探索正在如火如荼地進(jìn)行中。
近日,德國馬普學(xué)會(huì)神經(jīng)生物學(xué)研究所的神經(jīng)學(xué)家Nadine Gogolla領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》上發(fā)表了一項(xiàng)研究。該項(xiàng)研究成果表明,研究人員們通過利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法破譯實(shí)驗(yàn)室老鼠令人百思不得其解的面部表情。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)或?qū)⒂兄诰_定位人體大腦中掌控特定表情的神經(jīng)元。
那么為何要通過研究動(dòng)物的面部表情來間接揭示人類面部表情的神經(jīng)元運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制呢?事實(shí)上,早在大約150年,提出生物進(jìn)化論的著名生物學(xué)家達(dá)爾文就曾指出,動(dòng)物的面部表情和人類一樣,是揭示情緒的窗口。不過,當(dāng)時(shí)礙于科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的限制,相關(guān)的研究還難以展開。近些年來,科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異,各類先進(jìn)的科學(xué)儀器紛紛問世,研究人員們借助于顯微鏡、照相機(jī)和基因測序等高科技,捕捉和分析動(dòng)物的面部運(yùn)動(dòng)規(guī)律,從而研究情緒的產(chǎn)生機(jī)制。
在上述新研究當(dāng)中,研究人員們首先將老鼠的頭部固定不動(dòng),然后對老鼠進(jìn)行不同的感官刺激,再利用照相機(jī)拍攝觀察老鼠的面部表情。當(dāng)然,僅靠觀察老鼠的面部表情,科學(xué)家們并不能準(zhǔn)確得知這些表情背后所代表的真實(shí)情感含義。隨后,研究人員們利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法識(shí)別出由特定的面部肌肉群運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的不同表情,由此觀察面部表情可以避免實(shí)驗(yàn)者的主觀偏見。接下來,研究人員利用光遺傳學(xué)技術(shù)在大腦中探尋編碼這些情緒的腦細(xì)胞。最后,研究團(tuán)隊(duì)使用雙光子鈣成像技術(shù)識(shí)別老鼠大腦中的單個(gè)神經(jīng)元。神經(jīng)學(xué)家Gogolla推測,大腦對情感的編碼是進(jìn)化保守的,因此人類和老鼠的編碼可能有一些共同特征。
科學(xué)研究層層遞進(jìn),抽絲剝繭,在人類肉眼看不到的復(fù)雜神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中探尋摸索,試圖破譯面部表情背后的情緒形成機(jī)制。這是人類了解自身大腦運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制的一小步,更是科技發(fā)展的一大步。今后,在更多先進(jìn)儀器設(shè)備的助力下,相信我們會(huì)揭開大腦的更多奧秘。
資料來源參考:中國科學(xué)報(bào)、百度百科