在生活中，每個正常人都會表現出喜怒哀樂，科學家表明，動物也不例外，它們也有情緒和面部表情。
2020年4月3日，德國馬克斯·普朗克研究所的研究人員在國際頂尖期刊《Science》在線發表了一篇名為「Facial expressions of emotion states and their neuronal correlates in mice」的研究論文，文章的中文譯名是《小鼠情緒狀態的面部表情與神經元的關係》。
研究發現，與人類相似，當小鼠嘗到酸甜苦辣時，它也會有不同的面部表情，這些表情受到大腦中「情緒神經元」的調控。
人類的表情
當面對不同的事物或現象時，我們的大腦會產生不同的情緒，同時，臉上也會自然的呈現出愉悅、厭惡、恐懼等不同的面部表情。
例如，如果對某個東西感到厭惡，我們的眼距會變窄，鼻子會皺起來，而且上嘴唇會不對稱地扭曲。即使是剛出生不久的嬰兒，當感到悲傷、快樂或反感時，他們也會以獨特的面部表情做出反應。
藉助機器視覺技術（machine vision），研究人員可以準確的將五種情緒狀態與動物的面部表情相關聯，因為計算機算法可以清晰區分愉悅、厭惡、噁心、疼痛和恐懼等面部表情，甚至可以衡量情緒的相對強度。
小鼠的情緒與面部變化
為了研究小鼠的面部表情，研究人員首先將小鼠進行固定，再將小鼠暴露於多種感覺刺激下，具體包括疼痛、糖水、苦水以及氯化鋰，同時，通過攝像頭對小鼠的面部表情進行檢測，如下圖所示。註：氯化鋰對眼睛具有強烈刺激性。
實驗發現，小鼠對每種刺激都會做出反應，實驗人員也可以看到明顯的面部變化，如下圖所示。
研究表明，老鼠的面部表情不僅僅是對周圍環境的反應，還可以呈現出內心的情感波動。例如，當疼痛感（Tailshock）越來越強，小鼠就越難受；與飽腹的小鼠相比，口渴時舔糖水（Sucrose）的小鼠看上去要快樂得多，如下圖所示。
另外，舔鹽水（Salt）的小鼠也會呈現出滿意的表情，但是如果非常咸，小鼠就會表示厭惡。
對此，研究人員提供了一段拍攝的視頻，其中，視頻左邊是舔糖水（sweet）的小鼠，右邊是舔苦水（bitter）的小鼠，讀者不妨自行對照一下，看一看兩種情況的小鼠表情是否有差別：
情緒背後的大腦機制
然而，情緒並不僅僅是對外界刺激的反應，其產生於複雜的大腦機制。因此，科學家們研究了大腦不同區域的神經元活動如何影響面部表情。結果發現，當神經生物學家激活某些特定大腦區域時，不同的情緒和面部表情會被喚起。
通過識別小鼠的面部表情，科學家們能夠進一步探究情緒在大腦中如何產生。現有的科學技術對研究起到很大的幫助，因為如果沒有可靠的情緒測量方法，就很難研究情緒在大腦中的起源。
對此，該研究的主要作者Nejc Dolensek指出，「在以前，我們可能會注意到小鼠面部有細微的變化，但是只能通過大量經驗來嘗試辨別其背後的情感因素，現在藉助自動面部識別系統，就可以很精確的測量小鼠情緒的強度和性質，並將其與大腦皮層的神經元活動進行比較。」
如下圖所示，當使用光子顯微鏡測量單個神經元的活動時，科學家們還記錄下了小鼠的情緒表情，結果令人吃驚，當小鼠的面部表情在變化時，其大腦島狀皮層（plC）的單個神經元會以相同強度反應，此外，每個神經元僅與一種情緒相關。
最後，作者指出，這些研究結果表明，大腦中存在著「情緒神經元」，而且每種「情緒神經元」都對應著一個特定的表情。
參考文獻
https://science.sciencemag.org/content/368/6486/89/tab-pdf