L'imaging cerebrale utilizzato per prevedere le emozioni

I ricercatori di Dartmouth hanno ottenuto un tasso di successo del 90% nella previsione delle emozioni umane in base all'attività cerebrale.

Il nuovo studio, che appare sulla rivista Biologia PLOS, è unico in quanto i ricercatori hanno studiato le persone all'interno della popolazione generale, non solo gli studenti universitari. Pertanto, gli investigatori ritengono che i risultati un giorno potrebbero aiutare a diagnosticare e trattare una serie di condizioni di salute mentale e fisica in tutta la popolazione in generale.

Molti credono che lo studio di neuroimaging sia una svolta nella comprensione dell'esperienza emotiva. "È un'impressionante dimostrazione di immaginare i nostri sentimenti, di decodificare le nostre emozioni dall'attività cerebrale", ha detto l'autore principale Luke Chang, assistente professore di psicologia e scienze del cervello a Dartmouth.

"Le emozioni sono al centro della nostra vita quotidiana e la disregolazione emotiva è al centro di molti disturbi legati al cervello e al corpo, ma non abbiamo una chiara comprensione di come le emozioni vengono elaborate nel cervello. Pertanto, la comprensione dei meccanismi neurobiologici che generano e riducono le esperienze emotive negative è fondamentale ".

La ricerca per comprendere il "cervello emotivo" ha motivato centinaia di studi di neuroimaging negli ultimi anni. Ma affinché il neuroimaging sia utile, devono essere sviluppate "firme cerebrali" sensibili e specifiche che possono essere applicate a singole persone per fornire informazioni sulle loro esperienze emotive, neuropatologia o prognosi del trattamento.

Finora, la neuroscienza delle emozioni ha prodotto molti risultati importanti, ma non tali indicatori per le esperienze emotive.

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno cercato di sviluppare una firma del cervello che predice l'intensità delle risposte emotive negative alle immagini evocative; testare la firma nella generalizzazione tra i singoli partecipanti e le immagini; esaminare la specificità della firma relativa al dolore; ed esplorare i circuiti neurali necessari per prevedere l'esperienza emotiva negativa.

Chang ei suoi colleghi hanno studiato 182 partecipanti a cui sono state mostrate foto negative (lesioni corporali, atti di aggressione, gruppi di odio, incidenti automobilistici, feci umane) e foto neutre. Anche altri trenta partecipanti sono stati sottoposti a calore doloroso.

Utilizzando tecniche di imaging cerebrale e apprendimento automatico, i ricercatori hanno identificato una firma neurale di emozione negativa: un singolo modello di attivazione neurale distribuito in tutto il cervello che predice accuratamente quanto una persona si sentirà negativa dopo aver visto immagini spiacevoli.

"Ciò significa che l'imaging cerebrale ha il potenziale per scoprire con precisione come qualcuno si sente senza sapere nulla di loro oltre alla loro attività cerebrale", ha detto Chang.

“Questo ha enormi implicazioni per migliorare la nostra comprensione di come le emozioni vengono generate e regolate, notoriamente difficili da definire e misurare.

"Inoltre, questi nuovi tipi di misure neurali possono rivelarsi importanti per identificare quando le persone stanno avendo risposte emotive anormali - per esempio, troppe o troppo poche - che potrebbero indicare problemi più ampi con la salute e il funzionamento mentale".

Gli esperti ritengono che i risultati dello studio siano generalizzabili o utili per tutti. A differenza della maggior parte delle ricerche precedenti, il nuovo studio includeva un campione di grandi dimensioni che riflette la popolazione adulta generale e non solo i giovani studenti universitari.

I ricercatori hanno anche utilizzato l'apprendimento automatico e le statistiche per sviluppare un modello predittivo di emozione e, cosa più importante, hanno testato i partecipanti attraverso più stati psicologici, che hanno permesso ai ricercatori di valutare la sensibilità e la specificità del loro modello cerebrale.

"Siamo rimasti particolarmente sorpresi da quanto bene il nostro modello si è comportato nel prevedere l'entità e il tipo di esperienza avversiva", ha detto Chang. "Poiché lo scetticismo per il neuroimaging cresce sulla base di scoperte troppo vendute e interpretate e di errori di replica basati su piccole dimensioni, molti neuroscienziati potrebbero essere sorpresi dal rendimento della nostra firma".

Chang ha notato che la firma del cervello emotivo che utilizzava molte persone si è comportata meglio nel prevedere come si sentiva una persona rispetto ai propri dati cerebrali.

"C'è un'intuizione che i sentimenti siano molto peculiari e variano da persona a persona", ha detto "Tuttavia, poiché abbiamo addestrato il modello utilizzando così tanti partecipanti - ad esempio, da quattro a 10 volte l'esperimento fMRI standard - siamo stati in grado di scoprire risposte che generalizzato oltre il campione di formazione a nuovi partecipanti notevolmente bene. "

Fonte: Dartmouth College / EurekAlert