SCIENZA E RICERCA

L'espressione facciale dei topi cambia a seconda dell'emozione

L'intelligenza artificiale sta facendo passi da gigante, e ora a quanto pare ha imparato a destreggiarsi con le espressioni facciali. No, per questa volta non c'è nessuna macchina della verità che ruba il posto ai poligrafi umani: parliamo di decifrare le emozioni dei topi da laboratorio. Fino ad oggi, interpretare i cambiamenti di espressione negli animali non era stato semplice, anche solo per il fatto che a occhio nudo questi cambiamenti, anche se percepiti, non erano misurabili. Ora su Science del 3 aprile è stato pubblicato uno studio del Max Planck Institute of Neurobiology coordinato da Nadine Gogolla e Nejc Dolensek che spiega come è stata utilizzata l'intelligenza artificiale per comprendere le espressioni facciali dei topi, perché si è scelto questo approccio e quali possono essere le applicazioni future.

Forse un giorno sarà facile chiedere a un computer che cosa provano i nostri animali domestici, ma anche la macchina più perfetta va in qualche modo "addestrata" per riconoscere queste espressioni. In particolare in questo caso una telecamera filmava i topi "a riposo" e confrontava il risultato con filmati e foto degli stessi topi sottoposti a un determinato stimolo. Il piacere, per esempio, è stato indotto somministrando loro dell'acqua zuccherata, mentre il disgusto è stato sollecitato dall'assunzione di chinino e la nausea da quella di cloruro di litio. Per finire, altri stimoli hanno provocato il meccanismo di fuga e altri quello di freezing (paura attiva e paura passiva), mentre quando hanno ricevuto delle scosse elettriche alla coda gli animali hanno provato dolore.

Il lavoro non si è limitato al riconoscimento delle espressioni facciali, ma grazie all'osservazione in tempo reale ha permesso anche di individuare i circuiti neuronali che entravano in gioco. I ricercatori hanno provato a vedere se, attivando artificialmente alcune aree del cervello dei topi, l'algoritmo riconosceva le espressioni facciali previste, e il risultato è stato affermativo. Come abbiamo visto, l'intelligenza artificiale ha giocato un ruolo fondamentale perché, a differenza dell'esame soggettivo, ha reso misurabili le emozioni individuate al millisecondo. Grazie a questo, ci si è resi conto che, esattamente come succede agli esseri umani, l'intensità dell'emozione non dipende solo dallo stimolo in sé, ma anche da altri fattori: per esempio, quando si somministrava acqua zuccherata a due topi diversi, uno a digiuno e uno già sazio, entrambi esprimevano piacere, ma il primo più del secondo. Piccole modifiche intervenivano anche da topo a topo, a parità di stimolo e di condizione, quindi è possibile che le espressioni facciali e la loro intensità rappresentino un certo grado di soggettività nell'emozione manifestata.

Questo studio apre la strada a varie domande: se interpretare le emozioni altrui è molto importante per l'essere umano per vivere in società, anche i topi si basano sulle espressioni facciali dei loro colleghi per prendere decisioni? Pare di sì: se un essere umano in mensa vede un qualcuno che esprime disgusto mangiando una torta al formaggio, probabilmente sceglierà un altro dessert, o quantomeno chiederà informazioni in merito; se un topo vede l'espressione di disgusto in un membro della sua specie, eviterà per quanto possibile lo stimolo che l'ha causata? Per ora sembra comunque che, di fronte al dolore di un animale della stessa specie, nei topi si attivino i recettori previsti per il sentimento di empatia.

Lo studio del Max Planck Institute of Neurobiology apre nuovi scenari per comprendere i meccanismi alla base delle emozioni, e non si limita al campo animale: gli esseri umani non esprimono le emozioni allo stesso modo, per ragioni soggettive e culturali. L'approccio utilizzato nello studio sui topi potrebbe essere utilizzato anche per comprendere meglio le espressioni umane, e non è escluso che si possa in qualche modo applicare a tutte quelle malattie psichiatriche che prevedono disfunzioni emozionali, o alla costruzioni di robot che sappiano interagire con gli esseri umani interpretando il loro stato d'animo guardandoli in faccia: benvenuti nel mondo di Blade Runner.

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