Исследователи точно поняли, как мозг определяет эмоции

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

(фото The Ohio State University).

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.