Mithilfe von maschinellen Lernverfahren (Machine Learning) haben Wissenschaftler bei Mäusen gezeigt, dass Gesichtsbewegungen ihre verborgenen Gedanken widerspiegeln. Diese Entdeckung könnte einen beispiellosen Einblick in die Funktionsweise des Gehirns bieten, weist aber auch auf die Notwendigkeit hin, Maßnahmen zum Schutz des privaten Mentallebens zu berücksichtigen.
Was denkt sie?
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Gedanken lesen?
Es ist einfach, Emotionen in einem menschlichen Gesicht zu lesen - jede hat ihre klare und eindeutige Signatur. Aber kann man auch erraten, was jemand denkt? Eine in Nature Neuroscience veröffentlichte Studie zeigt, dass dies vielleicht möglich ist, zumindest bei Mäusen. Die Wissenschaftler zeigten, dass ihre Gesichtsbewegungen ihre Denkstrategien verraten. Ihrer Ansicht nach ist dies ein Beweis dafür, dass der Inhalt des Geistes aus einfachen Videos entschlüsselt werden kann, was den Weg für neue Forschungs- und Diagnosewerkzeuge ebnet.
"Zu unserer großen Überraschung entdeckten wir, dass wir genauso viele Informationen darüber erhalten konnten, was die Maus 'dachte', wie durch die Aufzeichnung der Aktivität Dutzender Neuronen", sagte der Autor Zachary Mainen, Forscher an der Champalimaud-Stiftung in Portugal. "Einen solchen Zugang zu den verborgenen Inhalten des Geistes zu haben, könnte einen großen Vorteil für die Gehirnforschung darstellen. Allerdings unterstreicht dies auch die Notwendigkeit, über Regulierungen zum Schutz unseres privaten Mentallebens nachzudenken."
Was denken Mäuse?
In einer 2023 veröffentlichten Studie hatten dieselben Wissenschaftler Mäuse vor eine kleine Herausforderung gestellt: herauszufinden, welcher von zwei Wasserspendern eine süße Belohnung lieferte. Da sich der richtige Spender regelmäßig änderte, mussten die Mäuse Strategien entwickeln, um die richtige Wahl zu treffen.
"Wir wussten, dass Mäuse diese Aufgabe mit verschiedenen Strategien lösen konnten, und wir konnten die verwendete Strategie durch Beobachtung ihres Verhaltens identifizieren", erklärt Fanny Cazettes, Erstautorin der Studie und heute Forschungsbeauftragte am Centre National de la Recherche Scientifique und an der Universität Aix-Marseille. "Wir erwarteten, dass die Neuronen im Gehirn der Mäuse nur die von ihnen verwendete Strategie widerspiegeln würden, aber tatsächlich waren alle Strategien gleichzeitig vorhanden, unabhängig davon, welche die Maus in diesem Moment verwendete."
Diese Entdeckung führte das Team zu einer neuen Frage: Könnten sich diese im Gehirn sichtbaren Strategien auch im Gesicht widerspiegeln?
Das Gesicht als Spiegel des Geistes
Um dies zu überprüfen, zeichneten die Wissenschaftler die Gesichtsbewegungen der Tiere parallel zur neuronalen Aktivität in ihrem Gehirn auf und analysierten diese Daten dann mit Hilfe von Algorithmen des maschinellen Lernens. Die Ergebnisse sind frappierend: Die Gesichtsbewegungen waren genauso aufschlussreich wie die Aufzeichnung von Neuronengruppen.
"Am überraschendsten war, dass dieselben Ausdrücke bei verschiedenen Mäusen denselben Strategien entsprachen", betont Davide Reato, Mitautor der Studie und Forscher an der Universität Aix-Marseille und an Mines Saint-Étienne.
"Das deutet darauf hin, dass bestimmte Denkmuster sich in stereotypen Gesichtsausdrücken niederschlagen, ähnlich wie Emotionen."
Eine neue Art, das Gehirn zu studieren
Für Wissenschaftler ebnen diese Ergebnisse den Weg für nicht-invasive Methoden zur Untersuchung des Gehirns, die ein besseres Verständnis seiner Funktionsweise bei Tieren und vielleicht eines Tages beim Menschen ermöglichen. Aber dieser Fortschritt wirft auch ethische Fragen auf: In einer Welt, in der Kameras überall sind, wie schützen wir unser privates Mentalleben?
"Unsere Studie zeigt, dass Videos nicht nur Aufzeichnungen von Verhaltensweisen sind - sie können auch ein detailliertes Fenster zur Gehirnaktivität bieten. Auch wenn dies aus wissenschaftlicher Sicht aufregend ist, wirft es auch Fragen zur Notwendigkeit des Schutzes unserer Privatsphäre auf", schloss Alfonso Renart, Autor der Studie und Forscher an der Champalimaud-Stiftung in Portugal.
Originaltext von Liad Hollender, freier Wissenschaftsredakteur und Content-Ersteller, überarbeitet von Daniel Boujard, wissenschaftlicher Delegierter am CNRS Biologie.