Az érzelmek előrejelzésére használt agyi képalkotás

A Dartmouth kutatói 90 százalékos sikerarányt értek el az emberi érzelmek agytevékenység alapján történő előrejelzésében.

Az új tanulmány, amely a folyóiratban jelenik meg PLOS Biológia, egyedülálló abban az értelemben, hogy a kutatók nemcsak az egyetemistákat, hanem az általános népességen belüli embereket tanulmányoztak. Mint ilyen, a nyomozók úgy vélik, hogy az eredmények egy napon segíthetnek a mentális és fizikai egészségi állapotok diagnosztizálásában és kezelésében a lakosság egészében.

Sokan úgy vélik, hogy a neuro-képalkotó vizsgálat áttörést jelent az érzelmi élmény megértésében. "Lenyűgöző demonstráció az érzéseink leképezéséről, az érzelmek dekódolásáról az agytevékenységből" - mondta Luke Chang vezető szerző, a dartmouthi pszichológiai és agytudományi adjunktus.

„Az érzelmek központi jelentőségűek mindennapi életünkben, és az érzelmi rendellenesség a sok agy- és testbetegség középpontjában áll, de nincs világos megértésünk arról, hogy az érzelmek hogyan dolgoznak fel az agyban. Tehát a negatív érzelmi élményeket generáló és csökkentő neurobiológiai mechanizmusok megértése a legfontosabb. ”

Az „érzelmi agy” megértésére irányuló törekvés az utóbbi években több száz neurovizálásos tanulmányt motivált. De ahhoz, hogy az idegképalkotás hasznos legyen, érzékeny és specifikus „agyi aláírásokat” kell kidolgozni, amelyek alkalmazhatók az egyes emberekre, hogy információkat nyújtsanak érzelmi tapasztalataikról, neuropatológiájukról vagy a kezelés prognózisáról.

Eddig az érzelem idegtudománya sok fontos eredményt hozott, de az érzelmi tapasztalatokra vonatkozóan nem voltak ilyen mutatók.

Az új tanulmányban a kutatók olyan agyi aláírást igyekeztek kidolgozni, amely megjósolja az idéző ​​képekre adott negatív érzelmi válaszok intenzitását; az aláírás tesztelése az egyes résztvevők és képek általánosításában; megvizsgálni az aláírás fájdalommal kapcsolatos sajátosságait; valamint a negatív érzelmi tapasztalatok megjóslásához szükséges idegi áramkörök feltárása.

Chang és munkatársai 182 résztvevőt vizsgáltak, akiknek negatív fotókat (testi sérülések, agressziós cselekedetek, gyűlöletkeltő csoportok, autóroncsok, emberi ürülék) és semleges fotókat mutattak. Harminc további résztvevőt is fájdalmas hőségnek vetettek alá.

Az agyi képalkotás és a gépi tanulási technikák segítségével a kutatók azonosították a negatív érzelmek neurális aláírását - egyetlen, az egész agyban elosztott idegi aktivációs mintát, amely pontosan megjósolja, hogy egy személy mennyire fogja érezni magát a kellemetlen képek megtekintése után.

"Ez azt jelenti, hogy az agyi képalkotás képes pontosan feltárni, hogy valaki mit érez, anélkül, hogy az agyi tevékenységén kívül mást tudna róluk" - mondta Chang.

„Ennek óriási következményei vannak az érzelmek keletkezésének és szabályozásának megértésének javításában, amelyeket köztudottan nehéz meghatározni és mérni.

"Ezenkívül ezek az új típusú idegi intézkedések fontosnak bizonyulhatnak annak azonosításában, amikor az embereknek rendellenes érzelmi válaszaik vannak - például túl sok vagy túl kevés -, ami az egészség és a mentális működés tágabb kérdéseire utalhat."

A szakértők úgy vélik, hogy a tanulmányi eredmények általánosíthatók, vagy mindenki számára hasznosak. A legtöbb korábbi kutatástól eltérően az új tanulmány nagy mintaméretet tartalmazott, amely az általános felnőtt népességet tükrözi, és nem csak a fiatal egyetemistákat.

A kutatók a gépi tanulást és statisztikákat is alkalmazták az érzelmek prediktív modelljének kidolgozására, és ami a legfontosabb, a résztvevőket több pszichológiai állapotban tesztelték, amely lehetővé tette a kutatók számára, hogy felmérjék az agymodelljük érzékenységét és sajátosságait.

"Különösen meglepett minket, hogy milyen jól teljesített a mintánk az averzív tapasztalatok nagyságának és típusának előrejelzésében" - mondta Chang. "Ahogy az idegépalkotással szembeni szkepticizmus növekszik a túlzottan eladott és értelmezett megállapítások, valamint a kis méretek alapján történő szaporodás sikertelensége miatt, sok idegtudós meglepődhet azon, hogy az aláírásunk milyen jól teljesített."

Chang megjegyezte, hogy az érzelem-agy aláírása sok ember segítségével jobban megjósolta az ember érzését, mint a saját agyadatai.

"Van egy olyan intuíció, hogy az érzések nagyon idioszinkratikusak és emberenként változnak" - mondta. "Mivel azonban sok mintát használtunk fel a mintára - például a szokásos fMRI-kísérlet négy-tízszeresére - képesek voltunk olyan válaszokat feltárni, amelyek a képzési mintán túl általános az új résztvevők számára. ”

Forrás: Dartmouth College / EurekAlert