Phần mềm phân tích MRI Plus lập bản đồ cảm xúc trong não

Một nghiên cứu hình ảnh mới đã lập bản đồ các trạng thái cảm xúc khác nhau khi chúng lướt qua não người.

Tiến sĩ Kevin LaBar, giáo sư tâm lý học và khoa học thần kinh tại Đại học Duke cho biết: “Nó sẽ giống như đọc suy nghĩ. “Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng MRI chức năng có thể xác định xem một người đang nghĩ về một khuôn mặt hay một ngôi nhà. Nghiên cứu của chúng tôi là nghiên cứu đầu tiên chỉ ra rằng những cảm xúc cụ thể như sợ hãi và tức giận cũng có thể được giải mã từ những bản quét này. "

Mặc dù dữ liệu được tạo ra bởi MRI chức năng không thay đổi, nhưng các nhà nghiên cứu của Duke cho biết họ đang áp dụng thống kê đa biến mới để quét hoạt động của não để xem các cảm xúc khác nhau dưới dạng mạng lưới hoạt động phân bổ trên các vùng của não có ý thức và vô thức.

Các mạng này lần đầu tiên được các nhà nghiên cứu lập bản đồ trong một bài báo vào tháng 3 năm 2015 trên tạp chí Khoa học thần kinh xã hội, nhận thức và tình cảm. Họ đã xác định được bảy kiểu hoạt động khác nhau của não phản ánh sự hài lòng, thích thú, ngạc nhiên, sợ hãi, tức giận, buồn bã và trung lập.

Để xây dựng các bản đồ này, họ đưa 32 đối tượng nghiên cứu vào máy quét và cho họ xem hai đoạn nhạc và hai đoạn phim đã được chiếu để tạo ra bảy cảm xúc cho mỗi đối tượng. Các đối tượng cũng hoàn thành bảng câu hỏi về tâm trạng của họ để xác nhận thêm.

Sau đó, phần mềm phân tích được gọi là thuật toán học máy được trình bày với một số dữ liệu của các đối tượng và có nhiệm vụ tìm ra một mô hình phù hợp với từng kích thích cảm xúc. Các nhà nghiên cứu giải thích: Sau khi biết được từng trạng thái trông như thế nào, thuật toán sau đó được trình bày với các bản quét của những người còn lại trong nhóm nghiên cứu và yêu cầu xác định trạng thái cảm xúc của họ mà không cần biết họ nhận được cảm xúc nào, các nhà nghiên cứu giải thích.

Theo LaBar, mô hình thực hiện tốt hơn cơ hội ở nhiệm vụ này, bất chấp sự khác biệt về hình dạng não và mức độ kích thích giữa các đối tượng. “Và nó tỏ ra khá nhạy cảm,” anh nói.

Nghiên cứu mới nhất, được xuất bản trong Sinh học Plos, tiếp theo là quét 21 đối tượng không được cung cấp các kích thích, nhưng được khuyến khích để tâm trí của họ đi lang thang. Cứ sau 30 giây, họ trả lời một bảng câu hỏi về trạng thái cảm xúc hiện tại của họ.

LaBar cho biết: “Chúng tôi đã kiểm tra xem liệu bảy bản đồ não bộ về cảm xúc này có xảy ra một cách tự nhiên trong khi những người tham gia đang nghỉ ngơi trong máy quét fMRI mà không có bất kỳ kích thích cảm xúc nào xuất hiện hay không.

Dữ liệu của toàn bộ não được thu thập cứ sau hai giây và mỗi lần quét riêng lẻ này được so sánh với bảy mẫu. Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra dữ liệu máy quét trong 10 giây trước mỗi lần tự báo cáo tâm trạng và nhận thấy rằng thuật toán đã dự đoán chính xác tâm trạng mà các đối tượng tự báo cáo.

LaBar cho biết một nguồn xác thực khác là dấu hiệu cho thấy có một tín hiệu lo lắng đáng kể ở đầu dữ liệu của mỗi đối tượng khi họ bước vào máy MRI hạn chế, ồn ào lần đầu tiên.

Ông nói: “Đó là những gì bạn mong đợi sẽ thấy đối với hầu hết mọi người khi họ bước vào máy lần đầu tiên.

Trong một nhóm thứ hai gồm 499 đối tượng được quét cho Nghiên cứu Di truyền Thần kinh Duke, các nhà nghiên cứu để họ nghỉ ngơi trong máy quét gần 9 phút, sau đó hỏi họ cảm thấy chán nản và lo lắng như thế nào sau buổi quét.

“Chúng tôi nhận thấy rằng sự hiện diện tích lũy của bản đồ cảm xúc‘ buồn ’của chúng tôi, được tổng hợp theo thời gian, dự đoán điểm số trầm cảm của họ và sự hiện diện tích lũy của bản đồ cảm xúc‘ nỗi sợ hãi ’dự đoán điểm số lo lắng của họ,” LaBar nói.

Nhóm lớn hơn này cũng được kiểm tra các biện pháp tính cách về trầm cảm, lo lắng và thái độ thù địch tức giận. Một lần nữa, bản đồ về trầm cảm và lo lắng phản ánh rất chặt chẽ những biện pháp này, nghiên cứu cho thấy.

“Chúng tôi cũng cho thấy rằng sự hiện diện tích lũy của bản đồ cảm xúc‘ tức giận ’của chúng tôi dự đoán các đặc điểm thù địch tức giận của các cá nhân,” LaBar nói.

Ngoài việc là một bằng chứng thú vị về khái niệm, LaBar cho rằng những bản đồ mới về trạng thái cảm xúc này có thể hữu ích trong việc nghiên cứu những người có cái nhìn kém về trạng thái cảm xúc của họ và có thể được sử dụng trong các thử nghiệm lâm sàng để kiểm tra hiệu quả của các phương pháp điều trị để điều chỉnh cảm xúc.

Nguồn: Đại học Duke

ẢNH: