Vnímání tváře

Přestože se tento obrázek skládá pouze z několika nejasných skvrn, zdá se, že lidský mozek je „pevně naprogramován“ k nalezení lidské tváře na obrázku.

Vnímání tváře je proces, kterým mozek a mysl chápou a interpretují tvář, zejména lidskou tvář.

Obličej je důležitým místem pro identifikaci druhých a zprostředkovává významné společenské informace. Pravděpodobně kvůli významu jeho role v sociální interakci je známo, že psychologické procesy zapojené do vnímání obličeje jsou přítomné od narození, komplexní, zahrnují velké a široce distribuované oblasti v mozku a mohou být selektivně poškozeny, aby způsobily specifickou poruchu v chápání obličejů známou jako prosopagnosie.

Kojenci mají od narození základní schopnosti zpracování obličeje. Kojenci ve věku do dvou dnů jsou schopni napodobit výrazy obličeje dospělého, ukázat svou schopnost všímat si detailů, jako je tvar úst a očí, a také pohybovat svými vlastními svaly způsobem, který vytváří podobné vzory v jejich tvářích. Navzdory této schopnosti si však novorozenci ještě neuvědomují emocionální obsah zakódovaný ve výrazech obličeje. Pětiměsíční děti, když jsou prezentovány s obrazem osoby s ustrašeným výrazem a osoby se šťastným výrazem, věnují stejnou pozornost a vykazují podobný potenciál spojený s událostmi u obou. Když se sedmiměsíčním dětem dostane stejného zacházení, zaměřují se více na ustrašený obličej a jejich potenciál spojený s událostmi pro vyděšený obličej vykazuje silnější počáteční negativní centrální složku než šťastný obličej. Tento výsledek naznačuje zvýšené pozorné a kognitivní zaměření na strach, které odráží hrozbu-salientní povahu emocí. Negativní centrální složky kojenců se navíc nelišily u nových tváří, které se lišily intenzitou emocionálního výrazu, ale zobrazovaly stejnou emoci jako obličej, na který byly zvyklé, ale byly silnější u tváří s různými emocemi, což ukazuje, že sedmiměsíční děti považovaly šťastné a smutné obličeje za odlišné emotivní kategorie.

Rozpoznávání tváří je důležitý neurologický mechanismus, který jedinec používá každý den. Jeffrey a Rhodes řekli, že tváře „zprostředkovávají množství informací, které používáme k řízení našich sociálních interakcí“. Například emoce hrají velkou roli v našich sociálních interakcích. Vnímání pozitivní nebo negativní emoce na tváři ovlivňuje způsob, jakým jedinec vnímá a zpracovává tuto tvář. Tvář, která je vnímána jako tvář s negativní emocí, je zpracovávána méně holistickým způsobem než tvář s pozitivní emocí. Schopnost rozpoznávání tváře je zřejmá i v raném dětství. V pěti letech jsou přítomny neurologické mechanismy zodpovědné za rozpoznávání tváře. Výzkumy ukazují, že způsob, jakým děti zpracovávají tváře, je podobný jako u dospělých, nicméně dospělí zpracovávají tváře efektivněji. Důvodem může být zlepšení paměti a kognitivních funkcí, ke kterým dochází s věkem.

Kojenci jsou schopni chápat výrazy obličeje jako sociální podněty reprezentující pocity jiných lidí před tím, než jsou rok naživu. V sedmi měsících je objekt zjevné emocionální reakce pozorované tváře relevantní při zpracování tváře. Kojenci v tomto věku vykazují větší negativní centrální komponenty vůči rozzlobeným tvářím, které se dívají přímo na ně, než jinde, i když směr pohledu ustrašených tváří nepřináší žádný rozdíl. Dvě ERP komponenty v zadní části mozku jsou navíc odlišně vzrušeny dvěma testovanými negativními výrazy. Tyto výsledky naznačují, že kojenci v tomto věku mohou alespoň částečně pochopit vyšší míru ohrožení vztekem namířeným na ně ve srovnání se vztekem namířeným jinam. Minimálně v sedmi měsících věku jsou kojenci také schopni používat výrazy obličeje druhých, aby pochopili jejich chování. Sedmiměsíční děti se budou dívat na výrazy tváře, aby pochopily motivy jiných lidí v nejednoznačných situacích, jak ukazuje studie, ve které sledovaly tvář experimentátorky déle, pokud jim vzala hračku a zachovala si neutrální výraz, než kdyby se tvářila šťastně. Zájem o společenský svět se zvyšuje interakcí s fyzickým prostředím. Výcvik tříměsíčních kojenců sahat po předmětech s „lepkavými rukavicemi“ pokrytými suchým zipem zvyšuje množství pozornosti, kterou věnují tvářím ve srovnání s pasivně se pohybujícími předměty prostřednictvím rukou a necvičených kontrolních skupin.

V souladu s představou, že sedmiměsíční děti mají kategorické chápání emocí, jsou také schopny spojovat emocionální prosodie s odpovídajícími výrazy obličeje. Když jsou prezentovány se šťastnou nebo rozzlobenou tváří, krátce následovanou emocionálně neutrálním slovem čteným ve šťastném nebo rozzlobeném tónu, jejich ERP sledují různé vzory. Šťastné tváře následované rozzlobenými hlasovými tóny produkují více změn než ostatní nesourodé párování, zatímco mezi šťastnými a rozzlobenými shodnými páry takový rozdíl nebyl, přičemž větší reakce znamenala, že kojenci mají větší očekávání od šťastného hlasového tónu poté, co viděli šťastnou tvář, než od rozzlobeného tónu po rozzlobeném obličeji. Vezmeme-li v úvahu relativní nehybnost kojence, a tedy jeho sníženou schopnost vyvolávat u rodičů negativní reakce, z tohoto výsledku vyplývá, že zkušenost hraje roli při budování pochopení výrazů obličeje.

Několik dalších studií uvádí, že raná percepční zkušenost je klíčová pro rozvoj schopností charakteristických pro vizuální vnímání dospělých, včetně schopnosti rozpoznat známé druhé a rozpoznat a pochopit výrazy obličeje. Schopnost rozeznat mezi tvářemi, podobně jako jazyk, má zřejmě v raném věku široký potenciál, který je redukován na druhy tváří, které jsou prožívány v raném věku. Kojenci mohou rozeznat mezi tvářemi makaků v šesti měsících věku, ale bez pokračující expozice nemohou ani v devíti měsících věku. To, že jim byly během tohoto tříměsíčního období ukázány fotografie makaků, dalo devítiměsíčním dětem schopnost spolehlivě rozeznat mezi neznámými tvářemi makaků.

Neuronové substráty vnímání obličeje u kojenců jsou pravděpodobně podobné jako u dospělých, ale limity zobrazovací technologie, které jsou použitelné u kojenců, v současné době brání velmi specifické lokalizaci funkce a také specifickým informacím ze subkortikálních oblastí, jako je amygdala, která je aktivní ve vnímání výrazu obličeje u dospělých. Ve studii na zdravých dospělých bylo prokázáno, že obličeje jsou pravděpodobně částečně zpracovávány retinotektální (subkortikální) cestou.

Nicméně, tam je aktivita v blízkosti fusiform gyrus, stejně jako v týlní oblasti. když kojenci jsou vystaveny tváře, a to se liší v závislosti na faktorech, včetně výrazu obličeje a pohled očí směr.

Tento model (vyvinutý psychology Vicki Bruceovou a Andrewem Youngem) argumentuje, že vnímání tváře může zahrnovat několik nezávislých dílčích procesů pracujících unisono.

Studie prosopagnosie (porucha rozpoznávání tváří, která je obvykle způsobena poraněním mozku) byla zvláště nápomocná při pochopení toho, jak by mohlo fungovat normální vnímání tváře. Jedinci s prosopagnosií se mohou lišit ve svých schopnostech porozumět tvářím a právě zkoumání těchto rozdílů naznačilo, že několik stupňových teorií by mohlo být správných.

Vnímání obličeje je schopnost, která zahrnuje mnoho oblastí mozku; některé oblasti se však ukázaly jako obzvláště důležité. Studie zobrazování mozku obvykle ukazují velkou aktivitu v oblasti spánkového laloku známé jako fusiform gyrus, což je oblast, o níž je také známo, že při poškození způsobuje prosopagnosii (zejména pokud dojde k poškození na obou stranách). Tyto důkazy vedly ke zvláštnímu zájmu o tuto oblast a z tohoto důvodu je někdy označována jako fusiform face area.

Neuroanatomie zpracování obličeje

Existuje několik částí mozku, které hrají roli ve vnímání obličeje. Rossion, Hanseeuw a Dricot použili BOLD fMRI mapování k identifikaci aktivace v mozku, když subjekty viděly auta i obličeje. Většina BOLD fMRI studií používá kontrast závislý na hladině kyslíku v krvi (BOLD) k určení, které oblasti mozku jsou aktivovány různými kognitivními funkcemi. Zjistili, že okcipitální oblast obličeje, která se nachází v okcipitálním laloku, fusiformní oblast obličeje, horní spánkový sulcus, amygdala a přední/dolní kůra spánkového laloku, to vše hrálo roli v kontrastu obličejů z aut, přičemž počáteční vnímání obličeje začíná v oblasti fusiformního obličeje a v oblasti okcipitálního obličeje. Celá tato oblast je propojena do sítě, která působí na rozlišení obličejů. Zpracování obličejů v mozku je známé jako vnímání „součtu částí“. Jednotlivé části obličeje však musí být nejprve zpracovány, aby se daly všechny části dohromady. V raném zpracování přispívá oblast týlního obličeje k vnímání obličeje tím, že rozpoznává oči, nos a ústa jako jednotlivé části. Arcurio, Gold a James dále použili BOLD fMRI mapování k určení vzorců aktivace v mozku, když byly části obličeje prezentovány v kombinaci a když byly prezentovány jednotlivě. Oblast týlního obličeje je aktivována vizuálním vnímáním jednotlivých rysů obličeje, například nosu a úst, a preferovanou kombinací dvou očí oproti jiným kombinacím. Tento výzkum podporuje, že oblast týlního obličeje rozpoznává části obličeje v raných fázích rozpoznávání. Naopak, oblast fusiformního obličeje nevykazuje žádnou preferenci pro jednotlivé rysy, protože oblast fusiformního obličeje je zodpovědná za „holistické/konfigurační“ informace, což znamená, že dává všechny zpracované části obličeje dohromady v pozdějším zpracování. Tuto teorii podporuje práce Golda a kol., kteří zjistili, že bez ohledu na orientaci obličeje jsou subjekty ovlivněny konfigurací jednotlivých rysů obličeje. Subjekty byly ovlivněny také kódováním vztahů mezi těmito rysy. To ukazuje, že zpracování se provádí shrnutím částí v pozdějších fázích rozpoznávání.

Doporučujeme:  Kontury výšky tónu

Vnímání obličeje je dobře identifikováno, neuroanatomické koreluje v mozku. Během vnímání obličejů dochází k významným aktivacím v extrastriátních oblastech bilaterálně, zejména v oblasti fusiformní oblasti obličeje (FFA), týlní oblasti obličeje (OFA) a horní spánkové oblasti (fSTS).

FFA se nachází v laterálním fusiformním gyru. Má se za to, že tato oblast se podílí na holistickém zpracování obličejů a je citlivá na přítomnost obličejových partií i na konfiguraci těchto partií. FFA je také nezbytná pro úspěšnou detekci a identifikaci obličeje. To je podpořeno aktivací fMRI a studiemi o prospagnosii, která zahrnuje léze ve FFA.

OFA se nachází v dolním týlním gyru. Podobně jako u FFA je i tato oblast aktivní při úspěšné detekci a identifikaci obličeje, což je nález, který podporuje aktivace fMRI. OFA se podílí a je nezbytný při analýze obličejových částí, ale ne při rozestupu nebo konfiguraci obličejových částí. To naznačuje, že OFA se může podílet na kroku zpracování obličeje, který nastane před zpracováním FFA.

FSTS se podílí na rozpoznávání obličejových partií a není citlivý na konfiguraci těchto partií. Má se také za to, že tato oblast se podílí na vnímání pohledu. FSTS prokázal zvýšenou aktivaci při obsluze směru pohledu.

Bilaterální aktivace je obecně prokázána ve všech těchto specializovaných oblastech obličeje. Existují však některé studie, které zahrnují zvýšenou aktivaci na jedné straně oproti druhé. Například McCarthy (1997) ukázal, že správný fusiformní gyrus je důležitější pro zpracování obličeje ve složitých situacích.

Gorno-Tempini a Price ukázali, že fusiformní gyri přednostně reagují na obličeje, zatímco parahippocampální/lingual gyri reagují na budovy.

Je důležité poznamenat, že zatímco určité oblasti reagují selektivně na obličeje, zpracování obličeje zahrnuje mnoho neuronových sítí. Tyto sítě zahrnují také vizuální a emoční systémy zpracování. Výzkum zpracování emočního obličeje prokázal, že v práci existují některé další funkce. Při pohledu na obličeje zobrazující emoce (zejména ty se strachem ve výrazu obličeje) ve srovnání s neutrálními obličeji dochází ke zvýšené aktivitě v pravém fusiformním gyrusu. Tato zvýšená aktivita také koreluje se zvýšenou aktivitou amygdaly ve stejných situacích. Efekty zpracování emocí pozorované v fusiformním gyrusu jsou sníženy u pacientů s amygdalovými lézemi. To ukazuje možné souvislosti mezi amygdalou a oblastmi zpracování obličeje.

Dalším aspektem, který ovlivňuje jak fusiformní gyrus, tak aktivaci amygdaly, je obeznámenost obličejů. Mít více oblastí, které mohou být aktivovány podobnými složkami obličeje, naznačuje, že zpracování obličeje je složitý proces.

Ishai a jeho kolegové navrhli topologickou hypotézu objektové formy, která předpokládá, že existuje topologická organizace neuronových substrátů pro objektové a obličejové zpracování. Gauthier však nesouhlasí a naznačuje, že modely specifické pro kategorii a procesní mapy by mohly pojmout většinu dalších navrhovaných modelů pro neuronové základy obličejového zpracování.

Většina neuroanatomických substrátů pro zpracování obličeje je perfuzována střední mozkovou tepnou (MCA). Proto bylo zpracování obličeje studováno pomocí měření střední mozkové rychlosti průtoku krve ve středních mozkových tepnách bilaterálně. Během rozpoznávání obličeje byly pozorovány větší změny v pravé střední mozkové tepně (RMCA) než v levé (LMCA). Bylo prokázáno, že muži byli během zpracování obličeje vpravo lateralizováni a ženy vlevo lateralizovány.

Stejně jako paměť a kognitivní funkce oddělují schopnosti dětí a dospělých rozpoznávat obličeje, může při vnímání obličejů hrát roli i známost obličeje. Čeng, Mondloch a Segalowitz zaznamenali v mozku potenciál související s událostmi, který určuje načasování rozpoznávání obličejů v mozku. Výsledky studie ukázaly, že známé obličeje jsou označeny a rozpoznány silnějším N250, specifickou vlnovou délkou, která hraje roli ve vizuální paměti obličejů. Podobně Moulson a kol. zjistili, že všechny obličeje vyvolávají v mozku reakci N170.

Hemisférické asymetrie ve schopnosti zpracování obličeje

Mechanismy, na nichž jsou založeny genderové rozdíly při zpracování obličeje, nebyly rozsáhle studovány.

Studie používající elektrofyziologické techniky prokázaly rozdíly související s pohlavím během úkolu rozpoznávání paměti obličeje (FRM) a úkolu rozpoznávání vlivu obličeje (FAIT). Mužské subjekty používaly pravý, zatímco ženské subjekty používaly levý, hemisférický nervový aktivační systém při zpracování obličeje a ovlivnění obličeje. Navíc ve vnímání obličeje nebyla žádná souvislost s odhadovanou inteligencí, což naznačuje, že rozpoznávání obličeje u žen nesouvisí s několika základními kognitivními procesy. Rozdíly související s pohlavím mohou naznačovat roli pohlavních hormonů. U žen může být variabilita psychologických funkcí související s rozdíly v hormonálních hladinách během různých fází menstruačního cyklu.

Data získaná v normě a v patologii podporují asymetrické zpracování obličeje. Gorno-Tempini a další v roce 2001 navrhli, že levá dolní čelní kůra a bilaterální okcipitohorní spojnice reagují stejně na všechny stavy obličeje. Někteří neurovědci tvrdí, že levá dolní čelní kůra (Brodmannova oblast 47) i okcipitohorní spojnice jsou zapleteny do paměti obličeje. Pravý dolní spánkový/fusiformní gyrus reaguje selektivně na obličeje, ale ne na ne. Pravý spánkový pól je aktivován při diskriminaci známých obličejů a výjevů z těch neznámých. Pravá asymetrie středního spánkového laloku pro obličeje byla také prokázána pomocí 133-Xenon měřeného průtoku krve mozkem (CBF). Jiní výzkumníci pozorovali pravou lateralizaci pro rozpoznání obličeje v předchozích elektrofyziologických a zobrazovacích studiích.

Důsledkem pozorování asymetrie pro vnímání obličeje by bylo, že by byly realizovány různé hemisférické strategie. Očekávalo by se, že pravá hemisféra bude používat holistickou strategii a levá analytickou strategii. V roce 2007 Philip Njemanze pomocí nové funkční transkraniální Dopplerovy (fTCD) techniky zvané funkční transkraniální Dopplerova spektroskopie (fTCDS) prokázal, že muži jsou vpravo lateralizováni pro vnímání objektu a obličeje, zatímco ženy jsou ponechány lateralizovány pro úkoly obličeje, ale vykazují správnou tendenci nebo žádnou lateralizaci pro vnímání objektu. Njemanze prokázal pomocí fTCDS, sumace reakcí souvisejících se složitostí stimulace obličeje, což by mohlo být považováno za důkaz pro topologické uspořádání těchto kortikálních oblastí u mužů. Může to naznačovat, že posledně jmenovaná oblast sahá od oblasti zahrnuté do vnímání objektu k mnohem větší oblasti zapojené do vnímání obličeje.

To souhlasí s hypotézou topologie tvaru objektu, kterou Ishai a jeho kolegové navrhli v roce 1999. Vztahovost vnímání objektu a obličeje však byla založena na procesu a zdá se, že je spojena s jejich společnou holistickou strategií zpracování v pravé hemisféře. Navíc, když stejným mužům bylo předloženo obličejové paradigma vyžadující analytické zpracování, byla aktivována levá hemisféra. To souhlasí s návrhem Gauthiera z roku 2000, že extrastriátní kůra obsahuje oblasti, které jsou nejvhodnější pro různé výpočty a jsou popsány jako model mapy procesu. Navrhované modely se proto vzájemně nevylučují a to podtrhuje skutečnost, že zpracování obličeje neukládá mozku žádná nová omezení kromě těch, která se používají pro jiné podněty.

Lze se domnívat, že každý podnět byl mapován podle kategorií na obličej nebo ne-obličej a procesem na holistický nebo analytický. Proto byl zaveden jednotný systém mapování procesů specifických pro kategorii pro pravý nebo levý kognitivní styl. Njemanze v roce 2007 dospěl k závěru, že pro vnímání obličeje muži používali systém mapování procesů specifických pro kategorii pro pravý kognitivní styl, ale ženy používaly stejný pro levý.

Slovní zastínění a identifikace obličeje

Studie společnosti Wickham & Swift se zabývá rolí, kterou může mít artikulační potlačení na slovní zastínění a identifikaci obličeje. Verbální zastínění je jev, kdy slovní popis obličeje mezi prezentací a testem může narušit identifikaci obličeje (Schooler & Engstler-Schooler, 1990). Tato studie měla za cíl zjistit, jak důležité je slovní kódování pro rozpoznání obličeje a také jak působí na slovní zastínění použitím artikulačního potlačení, které donutí jedince spoléhat se na svůj vizuální kód místo na fonologický kód. Účastníci byli požádáni, aby provedli proceduru, která zahrnovala pečlivé studium obličeje po dobu pěti sekund. Během těchto pěti sekund opakovali slovo „the“. Pak měli účastníci buď jednu minutu na to, aby si zapsali popis obličeje, který právě viděli, nebo dostali křížovku, kterou měli dokončit, aby je rozptýlili. Pak bylo účastníkům ukázáno deset obličejů, z nichž bylo devět obličejů, které byly velmi podobné, a jedna tvář, která byla považována za cíl, nebo ta, kterou právě studovali. Tato procedura se opakovala dvanáctkrát pro každého účastníka.
Výzkumníci našli ze své studie několik zajímavých závěrů. Za prvé zjistili, že „artikulační potlačení výrazně snížilo identifikační skóre účastníků bez popisu, ale ne účastníků popisu“. To znamená, že artikulační potlačení má vliv na identifikaci obličeje v tom, že zhoršuje schopnost člověka rozpoznat obličej. Zajímavé je, že tato studie také zjistila, že když účastníci používali artikulační potlačení, nedocházelo k efektu slovního zastínění. To by zřejmě naznačovalo, že kódování obličejů a efekt slovního zastínění pochází z problému se slovním kódem, ne s vizuálním kódem. Protože tato rozptylující slabika nebránila jednotlivci ve schopnosti rozpoznat tvář více než její popis, nebyl by to problém s narušením toho, co účastníci kódovali vizuálně, ale se slovními aspekty, které narušují a vytvářejí efekt slovního zastínění.

Doporučujeme:  Univerzita Hildesheim

Z těchto studií je patrné, jak lze tyto informace využít v každodenním životě k tomu, aby pomohly pochopit a zlepšit paměť. Jak již bylo zmíněno dříve, studie ukázaly, že informace je nejlepší zakódovat, když neexistuje žádná zvuková informace, která by překážela nácviku informace. To by mohlo být užitečné pro studenty, kteří rádi poslouchají hudbu při studiu, nebo pro kohokoli, kdo se snaží zakódovat informace. Druhá studie naznačuje, že schopnost simultánního tlumočení jazyka by mohla umožnit jednotlivcům obejít účinky artikulačního potlačení. Možná by výzkumníci byli schopni zkoumat, zda k tomu pomáhá být vícejazyčný, nebo zda existuje nějaký mozkový proces, který jim usnadňuje zakódovat informace do paměti, a tedy naučit se více jazyků a pak mezi nimi snadno tlumočit. A konečně, studie týkající se rozpoznávání a identifikace obličejů posiluje představu, že artikulární potlačení zasahuje do schopnosti jedince zakódovat informace.

Mnoho lidí vidí „tvář“ v tomto satelitním snímku oblasti Cydonia na Marsu, díky lidské schopnosti vnímat tváře i v neživých objektech, což je jev známý jako pareidolia.

Kognitivní neurovědci Isabel Gauthierová a Michael Tarr jsou dva z hlavních zastánců názoru, že rozpoznávání obličejů zahrnuje odbornou diskriminaci podobných objektů (viz Perceptual Expertise Network). Jiní vědci, zejména Nancy Kanwisherová a její kolegové, tvrdí, že rozpoznávání obličejů zahrnuje procesy, které jsou specifické pro obličej a které nejsou rekrutovány odbornou diskriminací v jiných třídách objektů (viz doménová specificita).

Studie od Gauthiera ukázaly, že oblast mozku známá jako fusiform gyrus (někdy nazývaná „fusiform face area, (FFA)“, protože je aktivní během rozpoznávání obličeje) je aktivní také tehdy, když jsou účastníci studie požádáni, aby rozlišovali mezi různými typy ptáků a automobilů, a dokonce i tehdy, když se účastníci stanou experty na rozlišování počítačem generovaných nesmyslných tvarů známých jako greebles. To naznačuje, že fusiform gyrus může mít obecnou roli při rozpoznávání podobných vizuálních objektů. Yaoda Xu, tehdy postdoktorandka s Nancy Kanwisher, replikovala studii o autech a ptačích expertech pomocí vylepšené fMRI konstrukce, která byla méně náchylná k pozornostním záznamům.

Aktivita, kterou Gauthier zjistil, když účastníci prohlíželi objekty mimo obličej, nebyla tak silná, jako když účastníci prohlíželi obličeje, nicméně to mohlo být způsobeno tím, že máme mnohem více odborných znalostí pro obličeje než pro většinu jiných objektů. Navíc ne všechna zjištění tohoto výzkumu byla úspěšně replikována, například jiné výzkumné skupiny používající různé designy studií zjistily, že fusiformní gyrus je specifický pro obličeje a jiné blízké oblasti se zabývají objekty mimo obličej.

Tyto neúspěchy při replikaci je však obtížné interpretovat, protože studie se liší v příliš mnoha aspektech metody. Bylo namítnuto, že některé studie testují odborníky s objekty, které jsou mírně mimo jejich oblast odbornosti. A co je podstatnější, neúspěchy při replikaci jsou nulové účinky a mohou nastat z mnoha různých důvodů. Naopak každá replikace dodává velkou váhu konkrétnímu argumentu. Pokud jde o „face specific“ účinky v neurozobrazování, existuje nyní více replikací s Greebles, s ptáky a auty a dvě nepublikované studie s šachovými odborníky.

I když se někdy zjistí, že odborné znalosti rekrutují FFA (např. podle hypotézy zastánce tohoto názoru v předchozím odstavci), častějším a méně kontroverzním zjištěním je, že odborné znalosti vedou k fokální selektivitě kategorií u fusiformního gyru – což je vzorec podobný, pokud jde o předchozí faktory a neurální specifičnost, jako je vzorec pozorovaný u obličejů. Jako takový zůstává otevřenou otázkou, zda rozpoznávání obličejů a rozpoznávání objektů na expertní úrovni rekrutují podobné nervové mechanismy napříč různými suboblastmi fusiformu, nebo zda obě domény doslova sdílejí stejné nervové substráty. Navíc nejméně jedna studie tvrdí, že otázka, zda se odborně predikované kategorie selektivních oblastí překrývají s FFA, je nesmyslná v tom, že vícenásobná měření FFA v rámci jednotlivé osoby se často navzájem nepřekrývají o nic více než měření FFA a odborně predikovaných oblastí. Zároveň se četným studiím nepodařilo je úplně napodobit.[citace nutná] Například čtyři zveřejněné studie fMRI si kladly otázku, zda má odborná způsobilost nějakou specifickou souvislost zejména s FFA, a to testováním odborných účinků jak v FFA, tak v blízkém, ale ne obličejově selektivním regionu zvaném LOC (Rhodes a kol., JOCN 2004; Op de Beeck a kol., JN 2006; Moore a kol., JN 2006; Yue a kol. VR 2006). Ve všech čtyřech studiích jsou odborné účinky v LOC výrazně silnější než v FFA a odborné účinky byly v FFA ve dvou studiích skutečně jen na hranici významnosti, zatímco účinky byly v LOC ve všech čtyřech studiích robustní a významné.[citace nutná]

Proto stále není jasné, v jakých přesně situacích se fusiformní gyrus aktivuje, i když je jisté, že rozpoznávání obličeje na této oblasti silně závisí a jeho poškození může vést k závažnému poškození rozpoznávání obličeje.

Rozdíly v rozpoznávání tváře vlastní a jiné rasy a ve vnímání diskriminace byly poprvé zkoumány v roce 1914 Lidé mají tendenci vnímat lidi jiných ras, než jsou jejich vlastní, aby všichni vypadali stejně:

Když jsou ostatní věci stejné, jedinci dané rasy se od sebe odlišují úměrně naší známosti, našemu kontaktu s rasou jako celkem. Pro nezasvěceného Američana tak vypadají všichni Asiaté stejně, zatímco pro Asiaty vypadají všichni bílí muži stejně.

Tento jev je známý jako efekt křížení ras, efekt vlastní rasy, efekt jiné rasy, předpojatost vlastní rasy nebo deficit rozpoznání mezirasové tváře. Efekt se objevuje již v 170ms v mozku při reakci mozku N170 na tváře.

Meta-analýza, Mullen[citace nutná] nalezla důkaz, že efekt jiné rasy je větší mezi bělošskými subjekty než mezi afroamerickými subjekty, zatímco Brigham a Williamson (1979, citováno v Shepherd, 1981) získali opačný vzorec. Shepherd také přezkoumal studie, které zjistily hlavní efekt pro rasový efekt jako ten současný

studie, s lepším výkonem na bílých tvářích, další studie, ve kterých nebyl zjištěn žádný rozdíl, a ještě další studie, ve kterých byl výkon lepší na afroamerických tvářích. Celkově Shepherd uvádí spolehlivou pozitivní korelaci mezi velikostí účinku cílové rasy (indexováno rozdílem v poměru korektním na tvářích stejné a jiné rasy) a sebehodnocením množství interakce s příslušníky druhé rasy, r(30) = .57, p < .01. Tato korelace je alespoň částečně artefaktem skutečnosti, že afroameričtí jedinci, kteří si vedli stejně dobře na tvářích obou ras, téměř vždy reagovali s nejvyšším možným sebehodnocením množství interakce s bílými lidmi (M = 4,75), zatímco jejich bílí kolegové oba vykazovali efekt jiné rasy a hlásili méně interakce s jinou rasou (M = 2,13); rozdíl v hodnocení byl spolehlivý, £(30) = 7,86, p < .01

Další výzkumy poukazují na význam zkušeností z jiných ras při zpracování obličeje z vlastní rasy proti jiné rase (O’Toole a kol., 1991; Slone a kol., 2000; Walker & Tanaka, 2003). V sérii studií Walker a jeho kolegové ukázali vztah mezi množstvím a typem kontaktu z jiné rasy a schopností vnímat tváře z jiných ras (Walker & Tanaka, 2003; Walker & Hewstone, 2006a,b; 2007). Účastníci s většími zkušenostmi z jiných ras byli v rozlišování tváří z jiných ras soustavně přesnější než účastníci s menšími zkušenostmi z jiných ras.

Kromě kontaktu s jinou rasou existují náznaky, že efekt vlastní rasy je spojen se zvýšenou schopností získávat informace o prostorových vztazích mezi různými rysy. Richard Ferraro píše, že rozpoznávání obličeje je příkladem neuropsychologického měřítka, které může být použito k posouzení kognitivních schopností, které jsou v afroamerické kultuře výrazné. Daniel T. Levin píše, že k deficitu dochází proto, že lidé kladou důraz na vizuální informace specifikující rasu na úkor individuí informací při rozpoznávání tváří jiných ras.[80] Další výzkum pomocí percepčních úloh by mohl vrhnout světlo na specifické kognitivní procesy, které jsou součástí efektu druhé rasy. Na otázku, zda je možné překonat efekt vlastní rasy, již nepřímo odpověděli Ekman & Friesen v roce 1976 a Ducci, Arcuri, Georgis & Sineshaw v roce 1982. Zjistili, že lidé z Nové Guineje a Etiopie, kteří měli předtím kontakt s bělochy, měli podstatně lepší míru emočního rozpoznání.

Doporučujeme:  Exhalace

Studie na dospělých také prokázaly rozdíly mezi pohlavími v rozpoznávání tváří. Muži mají tendenci rozpoznávat méně tváří žen než ženy, zatímco pokud jde o mužské tváře, žádné rozdíly mezi pohlavími neexistují.[81]

U jedinců s poruchou autistického spektra

Porucha autistického spektra (ASD) je komplexní neurologická vývojová porucha, která produkuje mnoho deficitů, včetně sociálních, komunikativních,[82] a percepčních deficitů.[83] Zvláštní zájem, jedinci s autismem vykazují potíže v různých aspektech vnímání obličeje, včetně rozpoznávání identity obličeje a rozpoznávání emočních projevů.[84][85] Tyto deficity jsou podezřelé, že jsou produktem abnormalit vyskytujících se jak v rané, tak v pozdní fázi zpracování obličeje.[86]

Lidé s ASD zpracovávají obličejové i mimoobličejové podněty stejnou rychlostí.[86][87] U typicky se vyvíjejících jedinců se upřednostňuje zpracování obličeje, což vede k rychlejší rychlosti zpracování v porovnání s mimoobličejovými podněty.[86][87] Tito jedinci využívají při vnímání obličejů primárně holistické zpracování.[83] Naproti tomu jedinci s ASD používají částečné zpracování nebo zpracování zdola nahoru, přičemž se zaměřují na jednotlivé rysy spíše než na obličej jako celek.[88][89] Při zaměření na jednotlivé části obličeje směřují osoby s ASD svůj pohled primárně na dolní polovinu obličeje, konkrétně na ústa, lišící se od očí trénovaného pohledu typicky se rozvíjejících lidí.[88][89][90][91][92] Tato odchylka od holistického zpracování obličeje nevyužívá použití obličejových prototypů, což jsou šablony uložené v paměti, které umožňují snadné načtení.[85][93]

Navíc jedinci s ASD vykazují potíže s rozpoznávací pamětí, konkrétně pamětí, která pomáhá identifikovat obličeje. Deficit paměti je selektivní pro obličeje a nevztahuje se na jiné objekty nebo vizuální vstupy.[85] Některé důkazy podporují teorii, že tyto deficity paměti obličeje jsou produkty interference mezi spojeními oblastí zpracování obličeje.[85]

Atypický styl zpracování obličeje u lidí s poruchou pozornosti se často projevuje omezenými sociálními schopnostmi v důsledku sníženého očního kontaktu, společné pozornosti, interpretace emocionálního projevu a komunikačních dovedností.[94] Tyto nedostatky lze pozorovat u kojenců již ve věku 9 měsíců; konkrétně pokud jde o špatný oční kontakt a potíže se zapojením společné pozornosti.[86] Někteří odborníci dokonce použili termín „vyhýbání se obličeji“ k popisu jevů, kdy kojenci, u nichž je později diagnostikována porucha pozornosti, přednostně dbají na objekty bez obličeje přes obličej.[82] Někteří dále navrhli, že prokázané zhoršení u dětí se schopností poruchy vnímání emocionálního obsahu obličeje není odrazem neschopnosti zpracovávat emocionální informace, ale spíše výsledkem obecné nepozornosti při vyjadřování obličeje.[82] Omezení těchto procesů, která jsou nezbytná pro rozvoj komunikačních a sociálně-kognitivních schopností, jsou považována za příčinu narušené sociální angažovanosti a citlivosti.[95] Výzkumy dále naznačují, že existuje souvislost mezi sníženými schopnostmi zpracování obličeje u jedinců s ASD a pozdějšími nedostatky v Teorii mysli; například zatímco typicky se rozvíjející jedinci jsou schopni vztáhnout emoční projevy druhých ke svému jednání, jedinci s ASD tuto schopnost neprokazují ve stejné míře.[96]

O této příčině se však vedou určité spory, které se podobají sporu o slepici nebo vejce. Jiní teoretizují, že sociální postižení vede spíše k problémům vnímání než naopak.[88] Z tohoto pohledu biologický nedostatek společenského zájmu, který je vlastní ASD, brzdí vývoj procesů rozpoznávání obličeje a vnímání v důsledku nedostatečného využití.[88] Je třeba pokračovat ve výzkumu, aby se zjistilo, která teorie je nejlépe podporována.

Mnohé z překážek, kterým jednotlivci s ASD čelí, pokud jde o zpracování obličeje, mohou být odvozeny z abnormalit v oblasti fusiformní tváře a amygdaly, které byly prokázány jako důležité při vnímání obličeje, jak je uvedeno výše. Obvykle má oblast fusiformní tváře u jednotlivců s ASD snížený objem ve srovnání s běžně vyvinutými osobami.[97] Toto snížení objemu bylo připsáno deviantní aktivitě amygdaly, která neoznačuje tváře jako emocionálně výrazné a tím snižuje úroveň aktivace oblasti fusiformní tváře. Tato hypoaktivita v oblasti fusiformní tváře byla zjištěna v několika studiích.[88]

Studie nejsou průkazné, které oblasti mozku lidé s ASD používají místo toho. Jedna studie zjistila, že při pohledu na tváře lidé s ASD vykazují aktivitu v oblastech mozku, které jsou běžně aktivní, když typicky vyvíjející se jedinci vnímají objekty.[88] Jiná studie zjistila, že během vnímání obličeje lidé s ASD používají různé nervové systémy, přičemž každý z nich používá své vlastní jedinečné nervové obvody.[97]

S přibývajícím věkem jedinců s poruchou pozornosti se výsledky behaviorálních testů hodnotících schopnost provádět rozpoznávání obličeje a emocí zvyšují na úroveň podobnou kontrolám.[86][98] Přesto je zřejmé, že rozpoznávací mechanismy těchto jedinců jsou stále atypické, i když často účinné.[98] Pokud jde o rozpoznávání identity obličeje, kompenzace může mít mnoho podob, včetně strategie více založené na vzorcích, která byla poprvé pozorována při úkolech s inverzí obličeje.[91] Případně důkazy naznačují, že starší jedinci kompenzují použitím mimiky výrazů obličeje jiných a spoléhají na jejich motorickou zpětnou vazbu obličejových svalů pro rozpoznávání emocí obličeje.[99] Tyto strategie pomáhají překonat překážky, kterým jedinci s poruchou pozornosti čelí při interakci v rámci sociálních kontextů.

Umělé vnímání obličeje

Velké úsilí bylo vloženo do vývoje softwaru, který dokáže rozpoznat lidské tváře. Velkou část práce odvedlo odvětví umělé inteligence známé jako počítačové vidění, které využívá poznatky z psychologie vnímání tváře k informování o softwarovém designu. Nedávné průlomy využívající neinvazivní funkční transkraniální Dopplerovu spektroskopii, jak bylo demonstrováno Njemanze, 2007, k lokalizaci specifických reakcí na obličejové podněty, vedly k vylepšeným systémům pro rozpoznávání tváře. Nový systém využívá vstupní odezvy zvané kortikální dlouhodobá potenciace (CLTP) odvozená z Fourierovy analýzy průměrné rychlosti průtoku krve k vyvolání hledání cílové tváře z počítačového systému databáze obličejů.[100][101] Takový systém poskytuje rozhraní mozek-stroj pro rozpoznávání obličeje a metoda byla označována jako kognitivní biometrická.

Další zajímavou aplikací je odhad lidského věku z obrázků obličeje. Jako důležité vodítko pro lidskou komunikaci obsahují obrázky obličeje spoustu užitečných informací včetně pohlaví, výrazu, věku atd. Bohužel, ve srovnání s jinými problémy s poznáváním je odhad věku z obrázků obličeje stále velmi náročný. Je to hlavně proto, že proces stárnutí je ovlivněn nejen geny člověka, ale také mnoha vnějšími faktory. Fyzická kondice, životní styl atd. může proces stárnutí urychlit nebo zpomalit. Kromě toho, vzhledem k tomu, že proces stárnutí je pomalý a s dlouhou dobou trvání, sběr dostatečných dat pro trénink je poměrně náročná práce.[102]

1Nelson, C.A. (2001) Vývojové a nervové základy rozpoznávání obličeje. Vývoj kojenců a dětí, 10, 3-18.
2Bruce, V. & Young, A. (1986) Pochopení rozpoznávání obličeje. The British Journal of Psychology, 77 (3), 305-327.
3Kanwisher, NG, McDermott, J, Chun, MM. (1997) Plocha obličeje fusiform: modul v lidské extrastriátní kůře specializovaný na rozpoznávání obličeje. Journal of Neuroscience, 17 (11), 4302-11.
4Gauthier I, Skudlarski P, Gore JC, Anderson AW. (2000) Odbornost pro automobily a ptáky rekrutuje oblasti mozku zapojené do rozpoznávání obličeje. Nature Neuroscience, 3 (2), 191-7.
5Gauthier I, Tarr MJ, Anderson AW, Skudlarski P, Gore JC. (1999) Aktivace střední fusiformní ‚plochy obličeje‘ se zvyšuje s odborností v rozpoznávání nových objektů. Nature Neuroscience, 2 (6), 568-73.
6Grill-Spector K, Knouf N, Kanwisher N. (2004) Plocha obličeje fusiform subservuje rozpoznávání obličeje, nikoliv obecnou identifikaci v rámci kategorie. Nature Neuroscience, 7 (5), 555-62.
7Xu, Y. (2005). Revize role fusiformní a týlní oblasti obličeje ve vizuální odbornosti. Cerebral Cortex, 185, 1234-1242.

8Kargopoulos, P., Bablekou, Z., Gonida, E., & Kiosseoglou, G. (2003) Vliv prezentace obličeje a jména na paměť pro přidružené slovní deskriptory. The American Journal of Psychology, 116 (3), 415-430.

Ahrens, S.R. (1954) Beitrage zur Entwicklung des Physiognomie and Mimikerkennes {Contributions on the development of physiognomy and mimicry recognition], Zeitschrift fur Experimentelle and Angewandre Psychologie 2: 412-54.