本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
幾個月前，我的兒子出生了，他很快就確立了自己在我們家裡的暴君地位，他以一種獨特的語音最後通牒（“噢——哇啊”）、緊握的微小鐵拳和一張像波濤洶湧的大海一樣翻滾的臉來統治。他平靜的沉默立刻變成了憤怒，憤怒（一旦被安撫）變成了凝視，凝視偶爾融化為驚訝，過多的驚訝變成了伸展、恐懼的驚跳。在他艱苦、只工作不娛樂的活兒中，他主持了數週，沒有微笑、咕咕聲、咯咯笑或任何明顯的快樂跡象。
在這些表現中，我經常想知道他為什麼從不露出笑容。他製作精良的鬼臉——包括皺眉、皺紋和眯眼——證明他的面部肌肉足夠強壯和協調，可以做出任何表情。在沒有快樂的表情的情況下，他是否不快樂？
我思考了一會兒這個問題，最後諮詢了我在耶魯大學的兩位神經科學家同事：艾爾·凱，一位四年級精神病學住院醫師，以及達斯汀·沙伊諾斯特，一位在放射學和生物醫學影像系以及耶魯兒童研究中心任職的助理教授。我們三個人都有年幼的兒子，並且（我希望）喜歡討論在他們出生的頭幾周，我們的小男子漢是否真的不快樂。
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艾爾，他專注於小鼠鈣成像（一種在單個神經元活動中觀察大腦內部的技術），講述了一個嚴厲的分子生物學故事，該故事基於記憶的性質質疑快樂的物理性質。我們想知道快樂的本質是否是能夠呼叫記憶庫，當某事提醒你以前的愉快時，你會感到快樂和微笑。換句話說，也許嬰兒缺乏快樂是由於缺乏快樂的記憶。艾爾帶著一絲諷刺的微笑問道，“好吧，你聽說過弗洛伊德的嬰兒期健忘症概念嗎？”
圖片來源：丹尼爾·巴倫
在 19 世紀後期，西格蒙德·弗洛伊德觀察到他的病人無法回憶起童年早期的事件，他稱之為嬰兒期健忘症。弗洛伊德認為這些病人壓抑了這段時期令人不安的性記憶（例如，母乳餵養、換尿布等）。偉大的觀察，錯誤的答案；事實證明，嬰兒期健忘症存在於各種各樣的物種中（包括那些不受性問題困擾的物種），並且可以用非性神經生物學術語來理解。
艾爾告訴我多倫多大學保羅·弗蘭克蘭實驗室的凱瑟琳·阿克斯進行的現在著名的實驗。發表在《科學》雜誌上的報告表明，記憶的形成需要一個穩定的相互連線的神經元網路，對於某些型別的記憶，該網路位於大腦的海馬體中。在嬰兒中，新的神經元經常在稱為神經發生的過程中誕生。在成年人中，神經發生已經減緩，因此整體網路結構更加穩定。
阿克斯想知道神經發生引起的網路不穩定是否可以解釋嬰兒相當差的記憶和成人相當好的記憶。她透過在成年小鼠中誘導神經發生來檢驗這個想法，發現它們確實變得更加健忘。透過減緩嬰兒小鼠的神經發生，她表明它們更能記住。看來神經發生足以誘發嬰兒期健忘症，即使在成年人中也是如此！
為了記住，你需要大腦神經元來編碼然後檢索記憶。在神經發生繁榮的過程中，也許我們的小男子漢不快樂，因為他們根本無法檢索快樂的記憶。
圖片來源：丹尼爾·巴倫
達斯汀，他專注於使用核磁共振成像進行人腦成像（一種允許研究大量神經元的技術），講述了一個關於人腦發育的故事。“快樂需要相當多的自我指涉性思考，而感到疼痛或不快樂則不需要同樣的方式，”他建議道。“要快樂，你必須知道你快樂。我們兒子最初的許多不快樂實際上不是不快樂，而是像‘我餓了’或‘我溼了’這樣的低階感覺。這不像‘哦，夥計，如果我不是坐在這個溼尿布裡，我真的會很高興’。”
這種自我指涉性思考的概念，或者反思你的感覺和慾望的能力，與稱為預設模式網路的大腦區域網路相關。達斯汀告訴了我兩項研究，這兩項研究都發表在《美國國家科學院院刊》上，這兩項研究都表明預設模式網路在出生時並未完全發育成熟。
第一項研究，發表於 2009 年，由魏高領導，並使用了一種稱為靜息態功能性磁共振成像的技術來表明大腦的預設模式網路，被認為協調自我指涉性想法，在出生時並未完全存在，而是隨著時間的推移越來越“上線”。
第二項研究由瓦倫蒂娜·多里亞和同事發表於 2010 年。同樣使用靜息態功能性磁共振成像，他們表明負責視覺、觸覺、聽覺和運動的大腦網路在出生時就已形成良好——這證實了我們的觀察，即我們的兒子在出生時可以看到、感覺到、聽到和擺動（協調是另一回事）。他們還表明，預設模式網路在出生時或多或少存在，但它仍在凝聚，仍在“學習”，因此這個網路中的活動隨著嬰兒年齡的增長而變得更加協調。
看來這兩項研究都表明，大腦的所有功能網路都在出生時大致形成，但它們隨著年齡的增長而變得更加完善。
圖片來源：丹尼爾·巴倫
現在四個月大了，我的兒子開始微笑和咯咯笑。所以現在更清楚什麼時候事情進展順利，什麼時候我們處於 DEFCON 1 狀態。至於他是否快樂的問題，我仍然不確定。即使他沉思地看著他的手（當它們不在他嘴裡時），我也不確定這是否算作自我指涉性思考。
以下是一些關於面部表情的經典著作
《人和動物的表情》，查爾斯·達爾文著。這本開創性的著作發表於 1872 年，首次比較了人類和動物的面部表情，論證了基於環境需求的內在情緒的連續性。
《人類面部表情的機制》，G. B. 杜興·德·布洛涅著。該作品最初發表於 1862 年，報告了杜興的一系列實驗，其中他使用電刺激來分離特定的面部肌肉，以瞭解它們對面部表情的貢獻。這些圖片值得購買這本書。
《人類面孔中的情緒》，保羅·艾克曼編輯。一本非常容易理解的教科書，解釋了人類面部表情科學的科學基礎和最新成果。