Исследователи точно поняли, как мозг определяет эмоции

Учёные демонстрировали испытуемым фотографии людей с различными выражениями лица

(фото The Ohio State University).

Изображение, полученное с помощью фМРТ, демонстрирует активность в задней верхней височной борозде

(фото The Ohio State University).

Исследователи из Университета Огайо точно идентифицировали область мозга, отвечающую за распознавание выражений лица других людей. Она находится позади уха на правой стороне мозга – в области, называемой задняя верхняя височная борозда.

Свои выводы учёные опубликовали в издании Journal of Neuroscience.

Они использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для идентификации активизирующейся части мозга в то время, когда испытуемые рассматривали лица людей с совершенно разными эмоциями на лице.

Анализируя результаты, исследователи поняли, что верхняя височная борозда разделена на "модули", каждый из которых специализируется на распознавании движений в определённых частях лица – например, один обнаруживает изгиб бровей, а другой – отслеживает улыбку.

"Полученные результаты свидетельствуют о том, что наш мозг расшифровывает выражение лица, суммируя ключевые мышечные движения на лице человека, на которого мы смотрим, – объясняет Алейкс Мартинес (Aleix Martinez), один из ведущих авторов исследования. – Несмотря на то, что люди используют для передачи эмоции самые разнообразные невербальные сигналы, мы можем понять настроение, исключительно глядя на лицо индивидуума. Говоря техническими терминами, выражение лица способно кодировать информацию, и мы давно пытались её декодировать".

Изображение, полученное с помощью фМРТ, демонстрирует активность в задней верхней височной борозде

В ходе эксперимента учёные поместили 10 студентов колледжа в аппарат фМРТ, а затем продемонстрировали им более тысячи фотографий людей, демонстрирующих различные выражения лица семи эмоциональных категорий: отвращение, приятное удивление, удивление в плохом смысле, испуг и удивление, сожаление, страх, отвращение и страх, радость. У некоторых эмоций обнаружилось внезапное сходство – например, для всех типов удивления были характерны приподнятые брови, даже несмотря на то, что другие части лица находились в другом положении.

фМРТ демонстрирует усиление кровотока в той или иной части головного мозга, так что исследовательская группа могла идентифицировать активную область. Вне зависимости от выражений лиц на фотографиях, повышенная активность у всех добровольцев наблюдалась в одной и той же части мозга.

Позже с помощью компьютера была создана карта областей верхней височной борозды и учёные смогли определить, какие регионы отвечают за распознавание движений каких областей лица.

С помощью данных фМРТ исследователи разработали алгоритм машинного обучения, который угадывал выражения лиц людей на фото примерно в 60% случаев, вне зависимости от отображающейся эмоции и личности смотрящего.

В исследовании не принимали участие люди с нетипично функционирующей нервной системой, однако учёные полагают, что дальнейшие работы могут натолкнуть их на новые идеи – например, понять, как этот процесс протекает у людей, страдающих аутизмом.