Die Analysesoftware MRI Plus bildet Emotionen im Gehirn ab

Eine neue Bildgebungsstudie hat verschiedene emotionale Zustände abgebildet, die über das menschliche Gehirn flackern.

"Es wird ein bisschen wie Gedankenlesen", sagte Dr. Kevin LaBar, Professor für Psychologie und Neurowissenschaften an der Duke University. „Frühere Studien haben gezeigt, dass die funktionelle MRT erkennen kann, ob eine Person an ein Gesicht oder ein Haus denkt. Unsere Studie ist die erste, die zeigt, dass bestimmte Emotionen wie Angst und Wut auch aus diesen Scans entschlüsselt werden können. “

Während sich die von einer funktionellen MRT erzeugten Daten nicht geändert haben, sagen die Duke-Forscher, dass sie neue multivariate Statistiken auf die Scans der Gehirnaktivität anwenden, um verschiedene Emotionen als Aktivitätsnetzwerke zu sehen, die über Bereiche des bewussten und unbewussten Gehirns verteilt sind.

Diese Netzwerke wurden erstmals von den Forschern in einem Artikel im März 2015 in der Zeitschrift abgebildet Soziale, kognitive und affektive Neurowissenschaften. Sie identifizierten sieben verschiedene Muster der Gehirnaktivität, die Zufriedenheit, Belustigung, Überraschung, Angst, Wut, Traurigkeit und Neutralität widerspiegeln.

Um diese Karten zu erstellen, steckten sie 32 Forschungsthemen in den Scanner und setzten sie zwei Musikclips und zwei Filmclips aus, von denen gezeigt wurde, dass sie jede der sieben Emotionen hervorrufen. Die Probanden füllten auch Fragebögen zu ihrer Stimmung aus, um sie weiter zu validieren.

Die als maschinelles Lernalgorithmus bezeichnete Analysesoftware wurde dann mit einigen Daten der Probanden präsentiert und beauftragt, ein Muster zu finden, das mit jedem emotionalen Reiz übereinstimmte. Nachdem sie gelernt hatten, wie jeder der sieben Zustände aussehen sollte, wurde der Algorithmus mit den Scans des Restes der Studiengruppe präsentiert und gebeten, ihre emotionalen Zustände zu identifizieren, ohne zu wissen, welche Emotionsaufforderung sie erhielten, erklärten die Forscher.

Laut LaBar schnitt das Modell bei dieser Aufgabe trotz unterschiedlicher Gehirnformen und Erregungsniveaus zwischen den Probanden besser ab als der Zufall. "Und es erwies sich als ziemlich empfindlich", sagte er.

Die neueste Studie, veröffentlicht in Plos BiologieAnschließend wurden 21 Probanden gescannt, denen keine Stimuli angeboten wurden, die jedoch ermutigt wurden, ihre Gedanken schweifen zu lassen. Alle 30 Sekunden beantworteten sie einen Fragebogen über ihren aktuellen emotionalen Zustand.

"Wir haben getestet, ob diese sieben Gehirnkarten von Emotionen spontan auftraten, während sich die Teilnehmer im fMRT-Scanner ausruhten, ohne dass emotionale Reize präsentiert wurden", sagte LaBar.

Alle zwei Sekunden wurden Daten für das gesamte Gehirn gesammelt und jeder dieser einzelnen Scans mit den sieben Mustern verglichen. Die Forscher untersuchten die Scannerdaten für die 10 Sekunden vor jedem Selbstbericht der Stimmung und stellten fest, dass der Algorithmus die Stimmungen, die die Probanden selbst berichteten, genau vorhersagte.

Laut LaBar ist eine weitere Validierungsquelle der Hinweis darauf, dass zu Beginn der Daten der einzelnen Probanden beim ersten Eintritt in die begrenzte, verrauschte MRT ein signifikantes Signal der Angst vorliegt.

"Das ist es, was Sie von den meisten Menschen erwarten, wenn sie die Maschine zum ersten Mal betreten", sagte er.

In einer zweiten Gruppe von 499 Probanden, die für die Duke Neurogenetics Study gescannt wurden, ließen die Forscher sie fast neun Minuten im Scanner ruhen und fragten sie dann, wie deprimiert und ängstlich sie sich nach der Scansitzung fühlten.

"Wir haben festgestellt, dass die kumulative Präsenz unserer" traurigen "Emotionskarte, die im Laufe der Zeit summiert wurde, ihre Depressionswerte und die kumulative Präsenz unserer" Angst "-Emotionskarte ihre Angstwerte vorhersagte", sagte LaBar.

Diese größere Gruppe wurde auch auf Persönlichkeitsmaße von Depressionen, Angstzuständen und wütender Feindseligkeit getestet. Wiederum spiegelten die Karten für Depressionen und Angstzustände diese Maßnahmen genau wider, so die Studie.

"Wir haben auch gezeigt, dass die kumulative Präsenz unserer" wütenden "Emotionskarte die wütenden Feindseligkeitsmerkmale von Personen vorhersagt", sagte LaBar.

LaBar ist nicht nur ein interessanter Proof of Concept, sondern auch der Ansicht, dass diese neuen Karten emotionaler Zustände nützlich sein könnten, um Menschen zu untersuchen, die nur einen geringen Einblick in ihren emotionalen Status haben, und in klinischen Studien verwendet werden könnten, um die Wirksamkeit von Behandlungen zur Regulierung von Emotionen zu testen.

Quelle: Duke University

FOTO: