它能在几毫秒内分辨出浪漫喜剧和恐怖电影吗?

根据科罗拉多大学博尔德分校神经科学家本周发表的研究，是的，你的大脑也可以。

“机器学习技术在识别图像内容方面变得越来越好——破译它是什么样的物体，”资深作者Tor Wager说，他是科罗拉多大学博尔德分校的心理学和神经科学教授，参与了这项研究。“我们想问:它能对情绪产生同样的影响吗?”答案是肯定的。”

这篇论文周三发表在该杂志上，部分是机器学习创新，部分是人脑成像研究科学的进步这标志着“神经网络”——模仿人类大脑的计算机系统——在情感研究中的应用迈出了重要一步。

它还为图像在人脑中的表现方式和位置提供了新的、不同的视角，表明我们所看到的东西——即使是短暂的——对我们的情绪产生的影响可能比我们想象的更大、更迅速。

“很多人认为，人类以某种方式评估环境，情感源自特定的、古老的大脑系统，比如边缘系统，”该研究的主要作者、认知科学研究所的博士后助理研究员菲利普·克拉格尔说。“我们发现，视觉皮层本身在处理和感知情绪方面也起着重要作用。”

emonet的诞生

在这项研究中，克拉格尔从一个名为AlexNet的现有神经网络开始，该网络使计算机能够识别物体。利用先前的研究，确定了对图像的刻板情绪反应，他重新调整了网络，以预测一个人在看到特定图像时的感受。

然后，他向这个名为EmoNet的新网络“展示”了2.5万张图片，从色情照片到自然景观，并要求它将这些图片分为20个类别，如渴望、性欲、恐惧、敬畏和惊讶。

EmoNet可以准确而一致地对11种情绪类型进行分类。但它在识别某些方面比其他方面做得更好。例如，它识别唤起渴望或性欲的照片的准确率超过95%。但对于困惑、敬畏和惊讶等更微妙的情绪，它的日子就更难过了。

即使是一种简单的颜色也能引发一种情绪的预测:当EmoNet看到一个黑色的屏幕时，它会表现出焦虑。红色唤起渴望。小狗引起了人们的兴趣。如果有两个，它选择了浪漫。EmoNet还能够可靠地评估图像的强度，不仅能识别出它可能引起的情绪，还能识别出它的强烈程度。

当研究人员向EmoNet播放简短的电影片段，并要求它将它们归类为浪漫喜剧、动作片或恐怖片时，它的正确率为四分之三。

你所看到的就是你的感受

为了进一步测试和完善EmoNet，研究人员请来了18名人类受试者。

当一台功能性磁共振成像仪(fMRI)测量他们的大脑活动时，研究人员向他们展示了112张4秒的图像。EmoNet也看到了同样的照片，他实际上是第19个实验对象。

当将神经网络的活动与受试者的大脑活动进行比较时，两者的模式是一致的。

“我们发现枕叶的大脑活动模式与EmoNet中编码特定情绪的单位之间存在对应关系。这意味着EmoNet学会了用一种生物学上合理的方式来表达情绪，即使我们没有明确地训练它这样做。”

大脑成像本身也产生了一些令人惊讶的发现。即使是一个简短、基本的图像——一个物体或一张脸——也能激发大脑视觉皮层中与情绪相关的活动。不同的情绪点亮了不同的区域。

现在是达特茅斯学院教授的韦格说:“这表明情绪不仅仅是大脑不同区域稍后发生的附加功能。”“我们的大脑很早就开始识别它们，对它们进行分类并做出反应。”

最终，研究人员说，像EmoNet这样的神经网络可以用于帮助人们以数字方式筛选负面图像或发现积极图像的技术。它还可以用于改善人机交互，帮助推进情感研究。

克拉格尔说，目前的结论是:

“你所看到的和周围的环境会对你的情感生活产生很大的影响。”