Rozpoznawanie ekspresji mimicznych przychodzi nam bez żadnych trudności. Z łatwością potrafimy stwierdzić czy ktoś jest szczęśliwy, smutny, przestraszony lub zaskoczony na podstawie mimiki. Najnowsze badania dowodzą, że w naszych mózgach istnieje struktura specjalizująca się w rozpoznawaniu ekspresji mimicznych.

Bruzda skroniowa górna – obszar mózgu rozpoznający ekspresje

Naukowcom z Uniwersytetu w Ohio udało się zidentyfikować obszar mózgu, odpowiadający za rozpoznawanie ekspresji mimicznych. Odkrycia dokonał profesor Martinez, który zajmuje się także problematyką emocji złożonych (compound emotions).

W badaniu przeprowadzonym przez zespół Martineza, dziesięciu studentom zaprezentowano zdjęcia twarzy, wyrażających siedem ekspresji mimicznych – wstręt, szczęśliwe zaskoczenie, szczęśliwy wstręt, gniewne zaskoczenie, lękliwe zaskoczenie, smutny lęk oraz lękliwy wstręt. Aktywność mózgów badanych rejestrowano za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). Na podstawie analizy skanów mózgów udało się określić, które struktury są zaangażowane w rozpoznawanie ekspresji mimicznych. Niezależnie od tego, jaka emocja była prezentowana badanym, u wszystkich zarejestrowano wzmożoną aktywność bruzdy skroniowej górnej, regionu znajdującego się po prawej stronie mózgu, tuż za uchem. Okazało się także, że poszczególne zespoły neuronów bruzdy skroniowej górnej specjalizują się w rozpoznawaniu aktywności mięśni konkretnych części twarzy. Prawdopodobnie mózg analizuje ekspresje mimiczne rozkładając je na ruchy poszczególnych mięśni.

Zobacz: 18 rodzajów uśmiechu według Paula Ekmana

Zespół Martineza wykorzystał dane, zgromadzone za pomocą fMRI, w celu stworzenia algorytmu, który wyłącznie na podstawie aktywności mózgu osoby badanej, potrafi stwierdzić na jaką ekspresję mimiczną ona patrzy. Naukowcom udało się skonstruować mapę regionów bruzdy skroniowej górnej, reagujących na aktywność poszczególnych mięśni twarzy.

W 60% przypadków algorytm, wyłącznie na podstawie skanu fMRI, potrafił trafnie określić jaka emocja jest prezentowana osobie badanej. Oznacza to, że kodowanie ekspresji mimicznych przebiega bardzo podobnie u wszystkich ludzi.

Odkrycie dokonane przez zespół Martineza pozwala na lepsze zrozumienie sposobu, w jaki ludzki mózg przetwarza ekspresje mimiczne. Być może wiedza ta znajdzie zastosowanie w leczeniu zaburzeń związanych z rozpoznawaniem cudzych emocji np. autyzmu.

Droga od emocji w mózgu do ekspresji mimicznej na twarzy

Nasz mózg nieustannie ocenia bodźce napływające z otoczenia pod kątem znaczenia emocjonalnego. Bardzo szybko orientujemy się, czy coś jest dla nas zagrażające lub korzystne. Sprawna ocena emocjonalna, odbieranych przez człowieka informacji, miała kluczowe znaczenie dla przetrwania w ewolucyjnej przeszłości. Emocje odgrywają ważną rolę w procesie podejmowania decyzji. Osoby, które przejawiają deficyty w zakresie odczuwania emocji (spowodowane np. uszkodzeniami kory przedczołowej) podejmują nietrafne i lekkomyślne decyzje. Damasio opisał historię pacjenta ze znacznym uszkodzeniem kory przedczołowej. Nie odczuwał on prawie żadnych emocji, podejmował nieracjonalne decyzje, pomimo tego, że potrafił trafnie przewidzieć konsekwencje swojego postępowania.

Mięśnie twarzy unerwia VII nerw czaszkowy (nerw twarzowy). Może zostać on pobudzony zarówno przez ośrodki korowe, związane ze świadomym przetwarzaniem informacji, jak i przez struktury niepodlegające świadomej kontroli, odpowiadające za procesy emocjonalne (np. podwzgórze). Oznacza to, że jesteśmy w stanie świadomie sterować aktywnością mięśni twarzy, na przykład w sytuacjach społecznych – potrafimy zmusić się do uśmiechu czy przybrania innej, odpowiedniej miny. Prawdziwe emocje sprawiają, że na naszych twarzach, automatycznie i bez świadomej kontroli pojawiają się ekspresje mimiczne.

Zobacz: Wszyscy jesteśmy kameleonami – dlaczego naśladujemy zachowania niewerbalne?

Struktury mózgowe pozwalające nam odczuwać emocje

W pewnym eksperymencie, badani mieli za zadanie przypomnieć sobie wydarzenia z życia budzące silne emocje. W tym czasie aktywność ich mózgów była rejestrowana w celu wyodrębnienia struktur, zaangażowanych w odczuwanie emocji. Wysoki poziom aktywności odnotowano w części kory somatosensorycznej, zakręcie obręczy, podwzgórzu i w śródmózgowiu. Badacze coraz częściej poszukują struktur odpowiadających za odczuwanie konkretnych emocji.

Przykładowo za uczucie obrzydzenia odpowiada głównie kora wyspy, która jest również pierwszorzędną korą smakową. Uszkodzenie kory wyspy sprawia, że pacjent nie potrafi odczuwać obrzydzenia, a także rozpoznawać ekspresji mimicznej wstrętu. Podczas doznawania emocji negatywnych stwierdza się aktywizację ciała migdałowatego oraz części podwzgórza, natomiast uczucie przyjemności związane jest z aktywnością układu nagrody.

Prawa półkula mózgowa jest bardziej zaangażowana w przetwarzanie emocji niż lewa. Bodźce emocjonalne (np. śmiech, płacz) powodują silniejszą aktywację prawej półkuli. Uważa się również, że przednia część mózgu odpowiada za ekspresję emocji, natomiast tylna za percepcję.

Rola układu limbicznego w rozpoznawaniu ekspresji mimicznych

Układ limbiczny składa się z kilku struktur, które są zaangażowane w przetwarzanie emocji. Wymienia się tu między innymi: zakręt obręczy, płat limbiczny, ciało migdałowate, jądra przegrody, opuszkę węchową, płat czołowy, jądra przednie wzgórza oraz jądro półleżące.

Ciało migdałowate

Kluczowym obszarem dla generowania negatywnych emocji jest ciało migdałowate. Odpowiada ono za nadawanie znaczenia emocjonalnego bodźcom napływającym z otoczenia. Do ciała migdałowatego docierają informacje z obszarów odpowiedzialnych za świadome rozpoznawanie obrazów i dźwięków (z kory wzrokowej i słuchowej). Jest ono również powiązane z podwzgórzem, które odpowiada za zachowania emocjonalne. Badania dowodzą, że do ciała migdałowatego biegnie także inny szlak – otrzymuje ono informacje wzrokowe i słuchowe bezpośrednio przez wzgórze, zanim dotrą do ośrodków odpowiedzialnych za świadome identyfikowanie bodźców. Oznacza to, że jesteśmy w stanie określić wartość emocjonalną bodźca, zanim zostanie on przetworzony przez ośrodki korowe.

Mózg i emocje

Pomimo tego, że emocje pojawiają się natychmiastowo w reakcji na bodźce, które mają dla nas znaczenie, procesy ich przetwarzania są skomplikowane i wiele w tej dziedzinie pozostaje jeszcze do odkrycia. Profesor Martinez kontynuuje swoją pracę nad rozpoznawaniem ekspresji mimicznych, a dotychczasowe wyniki uznaje za obiecujące.

Źródła:
https://news.osu.edu/news/2016/04/19/researchers-pinpoint-part-of-the-brain-that-recognizes-facial-expressions/
Kalat, J. (2006). Biologiczne podstawy psychologii. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN
Oatley, K., Keltner, D., & Jenkins, J. M. (2006). Understanding emotions. Malden, MA: Blackwell Pub.

Zdjęcie główne i skanu mózgu: Image courtesy of The Ohio State University.

Diana Nowek

Jestem profilerem behawioralnym oraz badaczem komunikacji niewerbalnej. Od wielu lat prowadzę firmę szkoleniowo-doradczą o nazwie Institute of Nonverbal Communication, w ramach której prowadzę badania z użyciem technologii biosensorycznych.