研究發現獼猴的面部表情不僅僅是一種反射

根據視頻分析，科學家們確定了他們想要關注的三種面部表情：獼猴用嘴唇表示接受或服從；獼猴用嘴唇表示接受或服從；當他們想要挑戰或追擊對手時所面臨的威脅；咀嚼是一種自願的、非社會性的運動。然後，利用功能性核磁共振掃描，研究小組確定了參與刺激這些手勢的關鍵大腦區域。完成後，伊安尼和她的同事們進行了更深入的研究。

在引擎蓋下

“我們以亞毫米精度瞄準這些大腦區域，植入微電極陣列，”Ianni 解釋道。這使得她的團隊首次能夠同時記錄分佈在大腦產生面部表情區域的許多神經元的活動。電極到達初級運動皮層、腹側前運動皮層、初級體感皮層和扣帶運動皮層。當它們在室內時，研究小組再次讓獼猴接觸同一組社交刺激，尋找三種選定的面部表情的神經特徵。就在那時，事情發生了令人驚訝的轉變。

研究人員期望看到明確的職責分工，扣帶皮層控制社交線索，運動皮層專門負責咀嚼。相反，他們發現每個區域都涉及各種手勢。無論獼猴是在威脅對手還是只是在享用零食，所有四個大腦區域都在協調工作。

這導致 Ianni 的團隊想知道大腦如何區分社交手勢和咀嚼，因為它顯然與大腦處理信息的位置無關。答案在於不同的神經編碼，這些編碼是神經元隨著時間的推移在大腦中表示和傳輸信息的不同方式。

時序層次

通過分析神經群體動態，研究小組確定了獼猴大腦皮層的時間層次結構。扣帶皮層使用固定的神經代碼。 “一致性意味著神經元的放電模式在同一面部動作的多次重複和時間上是連續的，”Ianni 解釋道，他一直保持放電模式直到 0.8 秒後。 “學習這種模式的單個解碼器可以在任何時間或任何試驗期間使用來讀取面部表情，”Ianni 說。