SF？脳イメージングID特定の感情
カーネギーメロン大学は、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）と機械学習を組み合わせて、個人の感情を読み取るための脳信号を測定しました。調査結果は、脳が感情をどのように分類するかを示し、感情を分析するための最初の信頼できるプロセスを研究者に提供します。
これまで、感情に関する研究は、感情を評価する信頼できる方法がないために長い間妨げられてきました。これは、人々が感情を正直に報告することに消極的であることが多いためです。さらに複雑な問題は、多くの感情的な反応が意識的に経験されない可能性があることです。
神経活動に基づいて感情を特定することは、同様の手法を使用して、具体的なオブジェクトに対する個人の思考を特定する計算モデルを作成する以前の研究に基づいており、しばしば「マインドリーディング」と呼ばれます。
「この研究は、人々が自己申告する能力に依存することなく感情を識別する可能性のある新しい方法を紹介します」と研究の主執筆者であるカリム・カッサム博士は述べた。
「これは、旗、ブランド名、候補者など、ほとんどすべての種類の刺激に対する個人の感情的な反応を評価するために使用できます。」
研究チームの課題の1つは、参加者からさまざまな感情状態を繰り返し確実に呼び起こす方法を見つけることでした。感情を誘発するフィルムクリップを被写体に表示するなどの従来のアプローチは、フィルムクリップの影響が繰り返し表示されると減少するため、おそらく失敗していたでしょう。
研究者たちはCMUのドラマ学校から俳優を募集することで問題を解決しました。
「私たちの大きな進歩は、感情的な状態のサイクリングを経験している俳優をテストするという私の同僚のカリム・カッサムのアイデアでした」と経済学および心理学の教授であるジョージ・ローウェンシュタイン博士は述べた。 「その点で、CMUには素晴らしいドラマスクールがあることは幸運でした。」
研究では、怒り、嫌悪感、嫉妬、恐れ、幸福、欲望、誇り、悲しみ、恥の9つの感情の言葉を見ながら、CMUの科学イメージング＆脳研究センターで10人の俳優がスキャンされました。
fMRIスキャナーの内部では、俳優はこれらの感情状態のそれぞれにランダムな順序で複数回入るように指示されました。
コンピュータモデルは、視聴者の脳の活動を使用して、表示されている写真の感情的な内容を正しく識別することができました。
脳内の感情を特定するために、研究者は最初のスキャンで参加者の神経活性化パターンを使用して、その後のスキャンで同じ参加者が経験した感情を特定しました。
コンピューターモデルは、0.84のランク精度を達成しました。ランクの正確さは、コンピューターモデルの推測の順序付けられたリストにおける正しい感情のパーセンタイルランクを指します。ランダムな推測では、ランクの精度は0.50になります。
次に、チームは自己誘発的な感情の機械学習分析を行って、被験者が嫌な写真にさらされたときに経験していた感情を推測しました。
コンピューターモデルは、0.91のランク精度を達成しました。 9つの感情から選択できるこのモデルは、嫌悪感を最も可能性の高い感情として60％の確率で、上位2つの感情の1つとして80％の確率で推測しました。
最後に、参加者の1人を除くすべての神経活動パターンの機械学習分析を適用して、ホールドアウト参加者が経験した感情を予測しました。
これは重要な質問に答えます。もし新しい人を連れて行ってスキャナーに入れ、感情的な刺激にさらした場合、彼らの感情的な反応をどの程度正確に特定できるでしょうか。ここで、モデルは0.71のランク精度を達成しましたが、これも0.50の確率推測レベルをはるかに上回っています。
「心理学には明らかな違いがあるにもかかわらず、感情は非常に似た方法で神経的にコード化される傾向があります」と社会決定科学部の大学院生であるアマンダマーキーは述べています。
研究からの驚くべき発見は、コンピューターモデルが人間の脳のいくつかの異なるサブセクションの1つだけで活性化パターンを利用した場合でも、ほぼ同等の精度レベルを達成できることでした。
「これは、感情シグネチャが扁桃体などの特定の脳領域に限定されず、多くの脳領域全体に特徴的なパターンを生み出すことを示唆しています」と心理学部の上級研究プログラマーであるウラジミールチェルカスキー博士は述べています。
研究チームはまた、モデルは平均して正しい感情をその推測の中で最高にランク付けしましたが、幸福を特定するのが最も良く、嫉妬を特定するのが最も不正確であることがわかりました。
ポジティブな感情とネガティブな感情が混同されることはめったになく、これらは異なる神経サインを持っていることを示唆しています。そして、欲望を他の感情と誤認する可能性は最も低く、欲望は他のすべての感情体験とは異なる神経活動のパターンを生み出すことを示唆しています。
研究者マルセルジャスト博士によると、「3つの主要な組織的要因が感情の神経シグネチャを支えていることがわかりました。つまり、感情の正または負の価、その強さ（軽度または強い）、および社会性-関与または非他人の関与。
「これは、脳内での感情の編成方法です。」
出典：カーネギーメロン大学
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