درک هیجانات دیگران، به‌ویژه هیجانات منفی مانند غم یا ترس، یکی از ارکان اصلی تعاملات اجتماعی و همدلی است. افرادی که قادر به بیان هیجانات خود نیستند، نظیر بیماران مبتلا به سندرم قفل‌شدگی (LIS)، در معرض انزوای اجتماعی و تنهایی شدید قرار دارند. در این راستا، پژوهش حاضر با هدف بررسی امکان شناسایی و بازسازی سیگنال‌های مغزی مربوط به یادآوری حالات هیجانی غم، شادی و ترس، از طریق ثبت غیرتهاجمی فعالیت الکتریکی مغز (EEG) انجام شد.

در این پژوهش که در سال 2024 و توسط انشگاه میلان ایتالیا انجام شد، ۲۰ شرکت‌کننده سالم، راست‌دست و دارای میانگین سنی ۲۳ سال، شرکت کردند. داده‌های EEG با استفاده از ۱۲۸ الکترود مطابق با سیستم 10-5 ثبت شد. شرکت‌کنندگان موظف بودند حالات هیجانی خاصی (غم، ترس، شادی) را به‌صورت ذهنی و با استفاده از نشانه‌های تصویری (پیکتوگرام‌ها) یادآوری کنند. برای تحلیل منبع سیگنال‌های مغزی، از تکنیک swLORETA استفاده شد که امکان بازسازی مکان‌های فعال در مغز را با دقت قابل قبول فراهم می‌سازد. سپس، داده‌ها در هفت ناحیه مغزی مختلف دسته‌بندی و با تحلیل آماری بررسی شدند.

یافته‌ها 

تحلیل‌های آماری نشان دادند که علاوه بر وجود یک مدار هیجانی عمومی، هر حالت هیجانی الگوی منحصر به فردی از فعالیت مغزی دارد:

غم: فعالیت بارز در ناحیه تمپورال راست و پیش‌فرونتال چپ دیده شد. این نواحی در پردازش احساسات منفی، به‌ویژه ادراک چهره‌های غمگین، نقش کلیدی دارند.

ترس: افزایش فعالیت در ناحیه لیمبیک چپ (شامل آمیگدالا و تالاموس) مشاهده شد که با تضعیف همزمان سیگنال‌های قشر پیش‌فرونتال همراه بود؛ الگویی که نشان‌دهنده تجربه هیجانات کنترل‌نشده است.

پژوهش حاضر توانست برای نخستین‌ بار نشان دهد که امکان بازسازی دقیق سیگنال‌های مربوط به حالات هیجانی درونی، تنها بر اساس EEG سطح جمجمه وجود دارد. این یافته‌ها نشان می‌دهند که می‌توان الگوهای مغزی مرتبط با هر هیجان را شناسایی کرده و برای کاربردهای بالینی و فناوری‌های واسط مغز و رایانه (BCI) استفاده کرد.

از منظر نوروساینس، یکی از یافته‌های مهم، غلبه نیمکره راست مغز در تمام حالات هیجانی بود؛ به‌ویژه در نواحی پس‌سری و تمپورال. این یافته با مطالعات پیشین در زمینه تخیل بصری، موسیقی، و ناوبری فضایی همخوانی دارد و نشان‌دهنده نقش کلیدی این نیمکره در بازنمایی هیجانات تصویری است.

علاوه بر این، تکنیک swLORETA توانست به‌درستی منابعی را در نواحی عمیق‌تر مغز، نظیر آمیگدالا و تالاموس، شناسایی کند. پژوهش‌های همزمان EEG و fMRI و همچنین مطالعات ثبت همزمان EEG با تحریک عمیق مغزی (DBS) این یافته‌ها را تأیید می‌کنند و نشان می‌دهند که سیگنال‌های الکتریکی نواحی عمقی می‌توانند از طریق انتشار حجمی (volume conduction) به سطح جمجمه منتقل شوند.

کاربردهای آینده