许多研究使用功能性核磁共振成像（fMRI）来观察当我们回忆愉快的记忆、观看恐怖电影或听悲伤音乐时，我们的大脑看起来是什么样的。科学家们甚至在通过查看受试者的扫描结果来判断他们正在经历哪种刺激方面取得了一些成功。但这是否意味着有可能在没有提示的情况下，当我们让思绪自然游荡时，就能判断我们正在经历的情绪呢？这很难回答，部分原因是心理学家们对情绪应该如何定义存在分歧。尽管如此，一些科学家正试图解决这个问题。
在2016年6月刊的《大脑皮层》杂志上报道的一项研究中，芬兰阿尔托大学的海尼·萨里玛基和她的同事观察了脑部扫描仪中的志愿者，他们被提示回忆与从六种情绪类别中提取的词语相关的记忆，或者反思一段旨在引发特定情绪的电影片段。参与者还完成了一份关于不同情绪之间联系紧密程度的问卷调查——例如，评价“焦虑”是更接近“恐惧”还是“快乐”。研究人员发现，模式识别软件可以检测出一个人被提示的是哪种情绪类别。此外，他在问卷调查中将词语联系得越紧密，他对这些情绪的脑部扫描就越相似。
另一项研究由杜克大学的凯文·拉巴尔和他的同事于2016年9月发表在《PLOS生物学》杂志上，试图将闲置在扫描仪中的人的脑部扫描与早期研究中与特定情绪相关的七种预定义模式进行匹配。研究人员发现，他们可以根据扫描结果预测受试者自我报告的情绪，准确率约为75%。
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然而，并非所有人都同意以这种方式研究情绪——作为许多人在接受刺激时大脑的平均值——是有意义的。东北大学心理学教授、《情绪是如何产生的》（Houghton Mifflin Harcourt，2017年）的作者丽莎·费尔德曼·巴雷特（她没有参与这两项研究）表示，到目前为止，没有人清楚地证明，从一项研究中提取的模式可以用于识别另一组人受到不同刺激而产生的相同情绪。巴雷特说，这样的脑部模式只是统计摘要，而不是仅在某人具有某种体验时才存在的独特特征。而且，一个人的情绪在脑部扫描中可能与另一个人的情绪看起来不一样。“也许你有五种[不同]的愤怒模式，也许我有七种，也许其他人有两种，”巴雷特补充道。“也许它们重叠，也许它们不重叠。”
展望未来，我们可能会看到关于情绪是什么以及如何研究它的各种不同观点。“就目前而言，”萨里玛基讽刺地说，“我认为，如果你只是问人们感觉如何，而不是试图读取他们的大脑，我们会更安全。”