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Identifican expresiones faciales en ratones

Con esta nueva posibilidad de medir las emociones de los roedores, los neurobiólogos pueden investigar los mecanismos básicos de cómo se generan y procesan las emociones en el cerebro

Similar a los humanos, las expresiones faciales del ratón cambian cuando sabe algo dulce o amargo (Cortesía Pixabay)

15 minutos. Investigadores del Instituto Max Planck de Neurobiología son los primeros en describir expresiones faciales emocionales para ratones. Similar a los humanos, las expresiones faciales del ratón cambian cuando sabe algo dulce o amargo, o cuando se vuelve ansioso.

Con esta nueva posibilidad de medir las emociones de los ratones, publicada en Science, los neurobiólogos pueden investigar los mecanismos básicos de cómo se generan y procesan las emociones en el cerebro.

Placer, asco, miedo: las expresiones faciales que reflejan estas emociones son las mismas en todos los humanos. Por ejemplo, si algo nos disgusta, nuestros ojos se vuelven más estrechos, nuestras arrugas de la nariz y nuestro labio superior se distorsiona de forma asimétrica. Incluso los bebés recién nacidos reaccionan con distintas expresiones faciales cuando están tristes, felices o disgustados. También pensamos reconocer los sentimientos en las expresiones faciales de nuestras mascotas. En contraste, las caras de otros animales pueden parecernos inexpresivas. Esto no es así, como muestran ahora los científicos de Max Planck.

Cinco estados emocionales

Utilizando la visión artificial, los investigadores pudieron vincular de manera confiable cinco estados emocionales con las expresiones faciales de los ratones: el placer, el asco, las náuseas, el dolor y el miedo eran claramente distinguibles para los algoritmos informáticos. Incluso podrían medir la fuerza relativa de estas emociones.

El estudio muestra que las expresiones faciales de los ratones no son solo reacciones al medio ambiente. Las expresiones reflejan el valor emocional del desencadenante. "Los ratones que lamieron una solución de azúcar cuando tenían sed mostraron una expresión facial mucho más alegre que los ratones saciados", explica Nadine Gogolla, quien dirigió el estudio. Mientras tanto, los ratones que probaron una solución ligeramente salada mostraron una expresión "satisfecha", mientras que una solución muy salada condujo a una cara "disgustada". A partir de estos y otros experimentos, los investigadores concluyen que, desacopladas del estímulo sensorial, las expresiones faciales en realidad reflejan el carácter interno e individual de una emoción.

Sin embargo, las emociones no son simplemente una reacción a un estímulo externo: surgen a través de mecanismos en el cerebro mismo. Entonces, los investigadores luego investigaron cómo la actividad neuronal en diferentes regiones del cerebro afecta las expresiones faciales. Los neurobiólogos pudieron evocar diferentes expresiones faciales emocionales cuando activaron con luz áreas cerebrales específicas que se sabe juegan un papel en el procesamiento emocional.

Mecanismos que producen las emociones

El principal beneficio del descubrimiento de las expresiones faciales del ratón es que ahora es posible identificar los mecanismos que dan lugar a las emociones. Anteriormente, esto era un problema: sin una medición confiable de las emociones, ha sido difícil estudiar sus orígenes en el cerebro. "Los humanos podemos notar un cambio facial sutil en los ratones, pero solo podemos reconocer la emoción detrás de él con mucha experiencia, y casi nunca podemos determinar su intensidad", dice Nejc Dolensek, autor principal del estudio. "Con nuestro sistema automatizado de reconocimiento facial, ahora podemos medir la intensidad y la naturaleza de una emoción en una escala de tiempo de milisegundos y compararla con la actividad neuronal en áreas cerebrales relevantes", dijo. Una de esas áreas del cerebro es la corteza insular, que está asociada con el comportamiento emocional y la percepción de las emociones en animales y humanos.

Cuando los científicos midieron la actividad de las neuronas individuales usando microscopía de dos fotones y simultáneamente registraron las expresiones faciales emocionales del ratón, algo sorprendente salió a la luz: las neuronas individuales de la corteza insular reaccionaron con la misma fuerza y ??exactamente al mismo tiempo que la expresión facial del ratón. Además, cada neurona individual estaba vinculada a una sola emoción.

Estos resultados sugieren la existencia de "neuronas emocionales", cada una de las cuales refleja una sensación específica, al menos en la corteza insular. "Al registrar las expresiones faciales, ahora podemos investigar los mecanismos neuronales fundamentales detrás de las emociones en el modelo animal del ratón", explica Nadine Gogolla. "Este es un requisito previo importante para la investigación de las emociones y los posibles trastornos en su procesamiento, como los trastornos de ansiedad o depresión".

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