Découvrez comment l’analyse des expressions faciales va au-delà des interprétations simplistes du type « sourire = bonheur » en replaçant les émotions dans leur contexte. En associant la détection automatique au jugement humain et à d’autres biosignaux, les chercheurs peuvent mieux comprendre la nature complexe et contextuelle de l’expression et de l’interprétation des émotions.
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Pensez à la dernière fois où vous avez souri. Était-ce à cause d’une blague racontée par un ami, ou parce que vous posiez pour une photo ? Peut-être était-ce pour paraître poli, ou pour saluer quelqu’un que vous ne connaissiez pas. Chacune de ces situations donne lieu à une expression pratiquement identique, mais les émotions qui s’y cachent varient. Alors, si une même expression faciale peut avoir différentes significations, que peut nous révéler le visage sur ce que nous ressentons ? C’est une histoire compliquée.
Pour une machine, chacune de ces expressions se ressemble : les lèvres d’une personne s’étirent en un sourire, ses joues se soulèvent… cela ressemble à une expression de joie. Une machine pourrait observer ces expressions et en conclure que la personne doit se sentir heureuse. Laissée à elle-même, une machine ne nous fournirait des informations utiles sur les expressions faciales que dans une infime partie des cas. Il y a cependant un élément crucial à prendre en compte : il y a toujours un être humain derrière la machine.
L’analyse des expressions faciales est un outil à la disposition des chercheurs. Et comme tout outil, il peut être utilisé à bon escient ou à mauvais escient. Heureusement, dans le cadre de la recherche comportementale, les chercheurs sont toujours amenés à prendre des décisions humaines lorsqu’ils utilisent cet outil.
Prenons par exemple une expérience visant à déterminer si un public apprécie ou non un court-métrage. Vous formulez une hypothèse, recrutez des participants, enregistrez leurs expressions faciales et analysez les données. La première et la dernière étape nécessitent une intervention humaine, qui exige de savoir formuler des hypothèses et tirer des conclusions pertinentes à partir des données. Le chercheur doit mettre en place des contextes appropriés pour évaluer les émotions et interpréter les données à la lumière de ces éléments.
Nous allons vous expliquer ci-dessous ce que sont réellement les émotions, comment l’analyse des expressions faciales permet de saisir les manifestations émotionnelles, et comment évaluer ces données en tenant compte du contexte.
En fin de compte, l’intelligence artificielle n’est pas plus intelligente que les humains qui l’utilisent. En combinant le contexte, le jugement humain et la puissance de l’intelligence artificielle, nous pouvons nous rapprocher plus que jamais d’une évaluation précise des émotions humaines à grande échelle.
Qu’est-ce que les émotions ?
Bien qu’il existe différentes écoles de pensée quant à la manière dont une émotion se produit et à l’universalité des émotions ressenties, l’une des approches les plus dominantes aujourd’hui s’inspire des travaux de Lisa Feldman Barrett. Même si nous ne pouvons pas rendre pleinement justice à ses travaux dans le cadre d’un simple article de blog, deux points pertinents méritent d’être approfondis ici. On peut les résumer ainsi : 1. les émotions sont contextuelles, et 2. il n’y a pas de lieu unique où résident les émotions dans le cerveau (nous vous recommandons de approfondir la lecture des travaux de Feldman Barret à travers les articles suivants et son livre : [1, 2, 3]).
Tout d’abord : les émotions dépendent du contexte. Cela englobe non seulement le fait de ressentir des émotions, mais aussi la manière dont elles s’expriment. Prenons l’exemple d’un examen difficile. Plusieurs contextes peuvent entourer cette situation : peut-être redoutiez-vous cet examen, mais vous vous rendez compte que vous connaissez toutes les réponses ; peut-être est-ce aussi difficile que vous le craigniez ; ou peut-être êtes-vous quelqu’un qui apprécie les défis ; ou encore, peut-être ne ressentez-vous pas grand-chose. Vous pourriez éprouver différentes émotions internes, allant de l’extrême négatif à l’extrême positif. Et ce n’est là que ce qui se passe à l’intérieur.
En apparence, on pourrait croire que vous froncez les sourcils de colère alors que vous êtes simplement concentré, les yeux écarquillés tandis que vous essayez d’assimiler les informations, ou peut-être êtes-vous du genre à éclater d’un rire nerveux. Le fait est que nos émotions intérieures et nos expressions extérieures sont toutes deux façonnées de manière variable par notre passé, nos expériences présentes et nos attentes – nos prévisions – quant à l’avenir. C’est le contexte qui prime, tant à l’intérieur qu’à l’extérieur.
Deuxièmement : où se situent les émotions dans le cerveau ? La réponse finit souvent par désigner un endroit bien précis : partout. Des méta-analyses (c’est-à-dire des analyses regroupant les résultats de nombreuses études scientifiques) ont montré qu’il y a très peu de cohérence dans les zones du cerveau qui s’activent lorsque les gens disent ressentir une certaine émotion.
Par exemple, l’amygdale a été maintes fois désignée comme le siège de l’émotion de la peur [4]. Cependant, des recherches ont également montré que l’activité de l’amygdale augmente lorsque les individus vivent une expérience considérée comme « forte » sur le plan émotionnel, précieuse, voire « subjectivement stimulante » [5]. Le fait de mettre en correspondance une émotion avec une zone du cerveau (ou inversement) conduit à des résultats variés. Cela a conduit Feldman Barret à conclure, à l’instar de ce que William James avait suggéré il y a plus de 100 ans [6], que l’expérience des émotions n’est pas générée par le cerveau de manière biunivoque, mais qu’elle est déduite par le cerveau à partir de l’expérience physiologique d’une situation.
Imaginez la situation suivante : vous êtes dans la salle d’attente d’un médecin, sous l’effet de l’adrénaline (dans le cas de l’étude à laquelle cela fait référence, au sens propre du terme : les participants avaient reçu une injection d’épinéphrine au début de l’étude [7]). Un autre patient entre, qui semble agité et en colère. On vous remet rapidement un questionnaire qui vous interroge sur votre humeur. En conséquence, vous seriez plus enclin à qualifier votre humeur de « colérique », par rapport aux personnes qui n’ont pas reçu de dose d’adrénaline. Il en va de même si vous observez un autre « patient » (en réalité un comédien dans les deux cas) qui semble joyeux alors qu’il est sous l’influence d’une excitation accrue. Les émotions sont facilement attribuées à notre état intérieur.
Ce que l’analyse des expressions faciales nous apprend sur les émotions
Pour développer notre question initiale : s’il existe une telle diversité dans la manière dont nous créons, vivons et exprimons nos émotions, comment le visage peut-il nous renseigner sur ce que nous ressentons ? Tout est question de contexte.
Pour étudier les réactions émotionnelles face à des stimuli, il suffit que l’expérience soit bien planifiée et bien menée (comme toutes les expériences devraient l’être). La production et la création d’émotions dépendant fortement du contexte, il incombe au chercheur de définir et de comprendre le contexte dans lequel l’expérience se déroule.
Imaginons à nouveau une expérience dans laquelle vous testez un court-métrage. Vous devez formuler votre hypothèse en fonction de ce que vous testez. Si vous souhaitez déterminer si le film rend les gens heureux, vous pourriez vérifier s’il y a une augmentation du nombre de sourires, par rapport à un groupe témoin qui regarde un contenu neutre. Vous devez également vous assurer que le contenu est susceptible de susciter des sourires et/ou de la joie ; sinon, vous risqueriez d’attribuer à tort l’émotion exprimée. Vous pouvez alors quantifier la différence dans la façon dont les gens réagissent, même si l’expérience n’est pas encore terminée.
La phase d’analyse comporte ses propres défis (comme toujours). Vous devrez examiner les données afin de détecter d’éventuelles erreurs de classification supplémentaires et de vérifier s’il existe des différences significatives au niveau des groupes. Pour la première partie, il est utile d’étudier tout élément inattendu dans les données. Par exemple, semble-t-il que les participants aient manifesté beaucoup de frustration à un certain moment du film ? Il s’agit peut-être de frustration, mais cela pourrait aussi être le signe d’autre chose, comme une concentration accrue. C’est là que le jugement humain peut s’avérer essentiel : pour discerner comment les unités de base des expressions faciales sont liées au stimulus.
Aller plus loin avec les données
Il faut examiner attentivement ce que révèlent les données. Cela vaut également pour la deuxième source de variabilité dans la production des émotions : celles-ci ne se situent pas à un endroit précis du cerveau, mais sont perçues à travers l’activité physiologique en réponse à l’environnement qui nous entoure. En utilisant plusieurs biocapteurs en complément de l’analyse des expressions faciales, nous pouvons dresser un tableau plus précis des mécanismes tant internes qu’externes qui génèrent les émotions.
La compréhension de l’état d’excitation physiologique offre un autre indice contextuel permettant d’interpréter les données et nous aide à mieux saisir ce qui se passe réellement.
Références
[1] Barrett L. F. (2006). Résoudre le paradoxe des émotions : catégorisation et expérience émotionnelle. Personality and Social Psychology Review, 10(1), 20–46. https://doi.org/10.1207/s15327957pspr1001_2
[2] Lisa Feldman Barrett, James Gross, Tamlin Conner Christensen et Michael Benvenuto (2001) Savoir ce que l’on ressent et savoir comment y faire face : cartographie de la relation entre la différenciation des émotions et la régulation des émotions, Cognition and Emotion, 15:6, 713-724, DOI : 10.1080/02699930143000239
[3] Le Mau, T., Hoemann, K., Lyons, S.H. et al. Les acteurs professionnels font preuve de diversité, et non d’expressions stéréotypées, lorsqu’ils incarnent des états émotionnels sur des photographies. Nat Commun 12, 5037 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-25352-6
[4] Adolphs, R., Tranel, D., Damasio, H., & Damasio, A. R. (1995). La peur et l’amygdale humaine. The Journal of Neuroscience, 15(9), 5879–5891. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.15-09-05879.1995
[5] Lindquist, K. A., Wager, T. D., Kober, H., Bliss-Moreau, E., & Barrett, L. F. (2012). Les fondements cérébraux des émotions : une revue méta-analytique. The Behavioral and Brain Sciences, 35(3), 121–143. https://doi.org/10.1017/S0140525X11000446
[6] James W., Principes de psychologie. University of Chicago Press ; 1890/1998.
[7] Schacter, S., & Singer, J. E. (1962). Déterminants cognitifs, sociaux et physiologiques de l’état émotionnel. Psychological Review, 69, 379–399. https://doi.org/10.1037/h0046234