人类有着多种多样的情绪，并可以通过面部肌肉和器官移动完美表达出来。事实上，这种情感表达能力并非人类所独有，老鼠亦有喜怒哀乐。
近日，德国MaxPlanck神经生物学研究的Nadine Gogolla团队在Science上发表了题为“Facial expressions of emotion states and their neuronal correlates in mice”（小鼠情绪状态的面部表情及其与神经元的关系）的研究，引发广泛关注。
这是科学家首次利用机器视觉识别小鼠的面部表情，不仅能区分出小鼠高兴、厌恶、恶心、疼痛和恐惧五种情绪对应的表情，还可以测量对应的情绪强度。
研究团队还用光学方法激活小鼠与情绪处理相关的脑区，并记录单个神经元活动相应的表情，发现神经元活动强度、反应时间与表情一致，且每个神经元只与一种情绪相关，证明了“情绪神经元”的存在。
在具体实验过程中，研究小组将小鼠的头部固定，然后提供引发特定情绪的不同刺激，对小鼠的面部拍照。
科学家们知道，小鼠可以通过移动耳朵、脸颊、鼻子和眼睛上部来改变自己的表情，但是它们不能准确的将表情分配给特定的情绪。
因此，当小鼠对不同的刺激做出反应时，研究者将小鼠面部肌肉的运动通过视频记录分解为超短快照来可靠地捕获和分析面部运动。
但仅靠观察并不能确定这些情绪的强度，但机器学习算法可以。研究小组利用机器学习算法识别出特定表情，这些表情是由一组特定的面部肌肉运动产生的。
通过t-SNE算法，研究者观察到在小鼠不同的情绪类型可以清晰地分成了离散的簇，这说明小鼠面部表情是特定于某种情绪的。研究者接下来训练了一个基于随机森林分类的解码程序，可以预测小鼠表达的情感，其准确率大于90％。
这些表情与诱发的情绪状态相关，例如愉悦、厌恶或恐惧。体验愉悦感的小鼠将鼻子朝其嘴巴向下拉，并将耳朵和下巴向前拉。相反，当它处于疼痛状态时，它会向后拉耳朵，使脸颊变大，有时会斜视。面部表情还具有持久性，其程度与刺激强度相关。
研究人员利用蔗糖或奎宁溶液、微小电击、氯化锂等方式，用以识别小鼠的情感。比如低浓度的盐溶液会在动物的脸上引起愉悦的表情（类似蔗糖实验中的表情），而高浓度的盐溶液会使它们表现出厌恶。这表明了不同刺激可以产生相同的情感表达。
然后，研究人员搜寻了可能在大脑中编码这些情绪的神经元。他们通过光遗传学技术，把小鼠的单个神经元回路作为目标，已证明这些回路可以触发人类和其他动物的特定情绪。当研究人员直接刺激这些脑回路时，诱发了小鼠与之相关的面部表情。
最后，研究者使用双光子钙成像技术发现，尽管神经元会对多种刺激产生响应，但是产生小鼠不同情绪反应神经元是几乎是特定的。这项研究可能会对精确定位人类大脑中编码特定表情的神经元产生巨大影响。
著名生物学家查尔斯·达尔文Charles Darwin曾说过，即使是昆虫，也可以通过它们的鸣声来表达愤怒、恐惧、嫉妒和爱意。动物的面部表情、甚至是叫声可能如人类一般，是它们情绪表达的窗口。
但研究人员直到近年才获得工具，如强大的显微镜、摄像头以及基因技术，以及能精确分析面部运动的AI算法。
当前人工智能在全球迅速崛起，已经影响了我们生活的方方面面。无论是AlphaGo战胜围棋世界冠军李世石，还是无人驾驶技术的出现，亦或是图像识别、语音识别、自然语言处理、专家系统等技术的日益成熟，都在告诉我们人工智能的时代已经到来。
同时，随着各高校纷纷开设人工智能专业，人工智能和机器人教育下降到高中阶段已是大势所趋。
