Способность распознавать эмоционально заряженные ситуации и реагировать на них - залог эволюционного успеха вида. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, углубляет наше понимание того, как мозг реагирует на эмоционально заряженные объекты и сцены.
Исследование, проведенное под руководством нейробиолога из Тринити-колледжа в Дублине профессора Сони Бишоп и исследователя из Google Сами Абдель-Гаффара, позволило определить, как мозг представляет различные категории эмоциональных стимулов таким образом, что это не просто дихотомия “приближаться - избегать” при управлении поведенческими реакциями. Исследование финансировалось Национальным институтом здоровья США.
Соня Бишоп объясняет: “Для всех видов животных чрезвычайно важно уметь распознавать и правильно реагировать на эмоционально значимые стимулы, будь то отказ от гнилой пищи, бегство от медведя, приближение к привлекательной особе в баре или утешение плачущего ребенка. То, как мозг позволяет нам тонко реагировать на эмоционально заряженные ситуации и стимулы, давно вызывает интерес. Однако мало что известно о том, как мозг хранит схемы или нейронные представления для поддержки тонких поведенческих выборов, которые мы делаем в ответ на эмоциональные естественные стимулы.
Нейронаучные исследования мотивированного поведения часто фокусируются на простом поведении приближения или избегания - например, нажатии на рычаг в поисках пищи или смене места, чтобы избежать удара током. Однако, сталкиваясь с естественными эмоциональными стимулами, люди не просто выбирают между “приближением” и “избеганием”. Скорее, они выбирают из сложного набора подходящих реакций. Так, например, наша реакция “избегать” на большого медведя (как можно скорее покинуть территорию) отличается от нашей реакции “избегать” на слабое, больное животное (не подходить слишком близко). Точно так же наша реакция “приближения” на положительные стимулы потенциального партнера отличается от нашей реакции “приближения” на милого ребенка.
Наше исследование показывает, что затылочная височная кора настроена не только на различные категории стимулов, но и разделяет эти категории на основе их эмоциональных характеристик таким образом, что это хорошо подходит для управления выбором между альтернативными видами поведения”.
Исследовательская группа из Тринити-колледжа в Дублине, Калифорнийского университета в Беркли, Техасского университета в Остине, Google и Университета Невады в Рино проанализировала активность мозга небольшой группы добровольцев при просмотре более 1500 изображений, показывающих естественные эмоциональные сцены, такие как обнимающаяся пара, раненый человек на больничной койке, роскошный дом и агрессивная собака.
Участников просили классифицировать изображения как позитивные, негативные или нейтральные, а также оценить их эмоциональную насыщенность. Вторая группа участников выбирала поведенческие реакции, которые лучше всего соответствовали каждой сцене.
Используя передовое моделирование активности мозга, разделенного на крошечные кубики (менее 3 мм3), исследователи обнаружили, что затылочно-височная кора (ЗВК), область в задней части мозга, настроена на представление как типа стимула (одинокий человек, пара, толпа, рептилия, млекопитающее, еда, объект, здание, пейзаж и т.д.), так и эмоциональных характеристик стимула - негативного, позитивного или нейтрального, а также высокой или низкой эмоциональной интенсивности.
Машинное обучение показало, что эти стабильные шаблоны настройки были более эффективны в предсказании поведения, соответствующего изображениям второй группы участников,чем это могло быть достигнуто путем применения машинного обучения непосредственно к изображениям - это говорит о том, что ЗВК эффективно извлекает и представляет информацию, необходимую для управления поведением.
Сами Абдель-Гаффар, Google, комментирует: “В этом проекте мы использовали метод Voxel-Wise Modeling, который сочетает в себе методы машинного обучения, большие наборы данных и модели кодирования, что позволило нам получить гораздо более тонкое понимание того, что представляет каждая часть ЗВК, чем традиционные методы нейровизуализации. Этот подход позволил нам изучить взаимосвязанное представление категориальных и эмоциональных характеристик сцены и открыл дверь к новому пониманию того, как представления ЗВК предсказывают поведение”.
Профессор Бишоп добавила: “Эти результаты расширяют наши знания о том, как человеческий мозг представляет эмоциональные естественные стимулы. Кроме того, использованная парадигма не включает в себя сложную задачу, что делает этот подход пригодным в будущем, например, для дальнейшего понимания того, как люди с различными неврологическими и психиатрическими заболеваниями отличаются в обработке эмоциональных естественных стимулов”.
Тринити-колледж в Дублине, Пер.: PSYCHOL-OK.RU
