許多研究使用功能性核磁共振成像（fMRI）來觀察當我們回憶愉快的記憶、觀看恐怖電影或聽悲傷音樂時，我們的大腦看起來是什麼樣的。科學家們甚至在透過檢視受試者的掃描結果來判斷他們正在經歷哪種刺激方面取得了一些成功。但這是否意味著有可能在沒有提示的情況下，當我們讓思緒自然遊蕩時，就能判斷我們正在經歷的情緒呢？這很難回答，部分原因是心理學家們對情緒應該如何定義存在分歧。儘管如此，一些科學家正試圖解決這個問題。
在2016年6月刊的《大腦皮層》雜誌上報道的一項研究中，芬蘭阿爾託大學的海尼·薩里瑪基和她的同事觀察了腦部掃描器中的志願者，他們被提示回憶與從六種情緒類別中提取的詞語相關的記憶，或者反思一段旨在引發特定情緒的電影片段。參與者還完成了一份關於不同情緒之間聯絡緊密程度的問卷調查——例如，評價“焦慮”是更接近“恐懼”還是“快樂”。研究人員發現，模式識別軟體可以檢測出一個人被提示的是哪種情緒類別。此外，他在問卷調查中將詞語聯絡得越緊密，他對這些情緒的腦部掃描就越相似。
另一項研究由杜克大學的凱文·拉巴爾和他的同事於2016年9月發表在《PLOS生物學》雜誌上，試圖將閒置在掃描器中的人的腦部掃描與早期研究中與特定情緒相關的七種預定義模式進行匹配。研究人員發現，他們可以根據掃描結果預測受試者自我報告的情緒，準確率約為75%。
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然而，並非所有人都同意以這種方式研究情緒——作為許多人在接受刺激時大腦的平均值——是有意義的。東北大學心理學教授、《情緒是如何產生的》（Houghton Mifflin Harcourt，2017年）的作者麗莎·費爾德曼·巴雷特（她沒有參與這兩項研究）表示，到目前為止，沒有人清楚地證明，從一項研究中提取的模式可以用於識別另一組人受到不同刺激而產生的相同情緒。巴雷特說，這樣的腦部模式只是統計摘要，而不是僅在某人具有某種體驗時才存在的獨特特徵。而且，一個人的情緒在腦部掃描中可能與另一個人的情緒看起來不一樣。“也許你有五種[不同]的憤怒模式，也許我有七種，也許其他人有兩種，”巴雷特補充道。“也許它們重疊，也許它們不重疊。”
展望未來，我們可能會看到關於情緒是什麼以及如何研究它的各種不同觀點。“就目前而言，”薩里瑪基諷刺地說，“我認為，如果你只是問人們感覺如何，而不是試圖讀取他們的大腦，我們會更安全。”