В профайлинге большое внимание уделяют объективной оценке лица. Давайте опишем, как наш мозг его воспринимает?

В настоящее время принято считать, что система обработки лица состоит из основной и расширенной части. В основную часть первоначально включали две области: фузиформную извилину и верхнюю височную извилину. Уже достаточно давно в области фузиформной извилины были зарегистрированы специфические реакции на изображения лиц, отличавшиеся по своей топографии от реакций на изображения домов, мебели или букв. Предполагается, что данная область участвует в идентификации лиц в целом (Kanwisher, 1997).

Переменные аспекты лица преимущественно обрабатываются другой структурой – верхней височной бороздой. Предполагается, что данная область более чувствительна к лицевой мимике, оценивает направление взгляда, положение уголков губ, глаз, бровей, степень их изгиба и взаимного расположения частей лица, что важно для опознания эмоции (Михайлова, 2005; Allison et al., 2000). Таким образом, в нижневисочной коре мозга человека представлены функционально разные популяции нейронов, участвующих в обработке различной информации о лице. Нейроны вентральной нижневисочной подобласти участвуют в восприятии лица в целом, в то время как нейроны латеральной подобласти более чувствительны к элементам лица и их относительному движению. В дальнейшем в основной блок системы восприятия лица была включена так называемая «затылочная область лица» (occipital face area). Она расположена в нижней затылочной извилине, в которой, так же как и в фузиформной извилине, найдены статистически значимые отличия при восприятии изображений лиц по сравнению с другими объектами (Haxby et all., 2000, 2011; Ishai., 2008; Liu et all., 2010, Nichols et all., 2010; Ramon et al., 2010). Большинство исследователей сходятся на предположении, что данная область более чувствительна к отдельным признакам, а не к общей конфигурации стимулов (Liu et all, 2017 Harris et al., 2008, Betts et all., 2010).

В расширенную часть входят следующие структуры: миндалина и островковая кора, которые участвуют в обработке эмоциональной выразительности лица (Breiteret al., 1996; Morris etal., 1996, Fusar-Poli et al., 2009), нижняя лобная извилина, которая участвует в обработке семантической информации (Leveroni et al, 2000; Ishai et al., 2002), орбитофронтальная кора и вентральная часть стриатума, которые обеспечивают понимание привлекательности лица (Aharon et al., 2001; O’Doherty et al., 2003). Сведения о характере активационных сдвигов в других областях мозга человека при распознавании лиц весьма разнообразны, что связано со спецификой экспериментальных условий.

Особенно интересны исследования, изучающие роль данной области в этиологии клинических расстройств. Так, при заболеваниях, сопровождающихся дефицитом в сфере самопознания, способности понимать чужие убеждения, намерения и чувства других, например, аутизме (Di Martino et al., 2009), шизофрении (Whitfield-Gabrieli et al., 2009), тревожных расстройствах (Etkin et al., 2010) и депрессии (Savitz et al., 2009), присутствуют дисфункции в зоне медиальной префронтальной коры. Все рассмотренные примеры связаны с работой систем, которые должны обеспечить как вербальное, так и невербальное общение, в частности, с помощью оценки выражения лица собеседника. Именно эта способность часто нарушается у больных с данными заболеваниями.

Левая часть содержит область Вернике и угловую извилину-важные анатомические области, которые участвуют в языковом познании, обработке и осмыслений устной и письменной речи. Стивен Линкер ввел специальный термин «Mentalese», который отражает процесс обработки внутренних желаний и намерений и вывода их в виде устной или письменной речи (Unsworth, 2007). Повреждения данной области приводят к невозможности осознать желания и намерения чужого человека, а это является важным условием для успешного взаимодействия людей.

В 1986 г. В. Брюс и Э. Янг предложили функциональную модель восприятия лица человека, включающую ряд обособленных блоков, которые обеспечивают переработку различных типов информации:

– структурное кодирование изображений лица;

– узнавание человека по его лицу;

– распознавание речевой и эмоциональной экспрессии;

– извлечение из памяти сведений о знакомых людях и др. [Bruce V., Young A. 1996].

Последовавшие за этим интенсивные нейрокогнитивные исследования позволили соотнести отдельные компоненты данной модели со специфическими паттернами мозговой активации. На основании результатов, полученных к 2000 г., Дж. Хаксби и др. описали распределенную систему мозга, состоящую из базовой части – областей, в которых происходит анализ зрительной информации о лице и его экспрессиях, и расширенной части – областей, связанных с дальнейшей когнитивной переработкой: извлечением семантической информации о знакомых людях, их личностных чертах и отношении к ним; оценкой выраженной на лице эмоции; восприятием направления взора [Haxby J.V., Hoffman E.A., Gobbini M.I., 2000].

Благодаря своему обобщающему характеру, модели Брюс – Янга и Хаксби и др. стали классическими в когнитивной психологии и, с учетом более поздних дополнений, составляют сегодня один из основных подходов к восприятию лица. Однако со времени публикации этих моделей появился ряд новых данных, которые могут уточнить имеющиеся представления о мозговых механизмах восприятия лица. Появились новые вопросы, на которые нужно ответить:

• Как соотносятся узнавание знакомого лица и восприятие его экспрессии?

• Отличается ли восприятие лица в статике и динамике?

• Как воспринимается лицо в контексте действия?

Первая из этих тем поднималась еще Брюс и Янгом 30 лет назад; вторая и третья начали интенсивно исследоваться с помощью нейроимиджинговых методов относительно недавно, и их рассмотрение существенно дополняет классическую модель, опирающуюся прежде всего на данные о восприятии статичных изображений изолированного лица.

Узнавание лица и восприятие экспрессий: независимая переработка или взаимодействие?

Классическая модель предполагает существование двух относительно независимых механизмов:

1) узнавания знакомых лиц, инвариантного относительно изменения выражения лица, направления взора или угла поворота головы;

2) определения экспрессий (эмоциональных и речевых), инвариантного относительно знакомости лица [Bruce V., Young A.].

Первый процесс преимущественно связывается с активацией так называемой зоны лиц в нижней затылочной извилине – OFA и зоны лиц в веретеновидной извилине – FFA; второй – с активацией области в задней части верхней височной извилины и борозды – pSTS. Однако более новые данные – как психофизические, так и нейрофизиологические – ставят под сомнение полную независимость этих двух процессов [Calder A.J., Young A.W.]. Это объясняется тем, что:

1) Большое количество случаев нарушений восприятия лица вследствие травм, нейрохирургического вмешательства или врожденных аномалий. Ряд ранних нейропсихологических исследований выявил двойную диссоциацию между узнаванием лица и определением его выражения. В частности, при приобретенной прозопагнозии, развивающейся в результате повреждений в затылочно-височных отделах мозга, нарушается узнавание знакомых лиц, хотя распознавание экспрессии может сохраняться [R. Bruyer [et al.], 1983]. У других пациентов наблюдается противоположная картина: нарушается распознавание экспрессии, но не узнавание человека по его лицу [A.W. Young [et al.] // Brain. 1993.].

2) Помимо изучения клинических случаев прозопагнозии, в последнее время широко используется так называемый метод «виртуального пациента», позволяющий с помощью транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) временно инактивировать определенный участок коры мозга у здорового человека и тем самым смоделировать его избирательное повреждение [Pitcher D., Walsh V., Duchaine B.].

Показано, что ТМС-инактивация области OFA избирательно нарушает распознавание изображений лиц, но не изображений неживых объектов или тела человека, причем это нарушение связано с восприятием изменения отдельных частей лица, но не расстояний между ними [Triple Dissociation of Faces, Bodies, and Objects in Extrastriate Cortex / D. Pitcher [et al.]].

3) Результаты, полученные с помощью метода фМРТ-адаптации выявляют адаптацию к структурным изменениям лица в области OFA и ряде областей в лобной коре [C.J. Fox [et al.] // NeuroImage. 2009], а адаптацию к личности – в FFA (билатерально, но преимущественно справа), в нижнелобной коре, в передней части STS (справа), но не в ее задней части [Mazard A., Schiltz C., Rossion B.].

Субъективная степень знакомости лица положительно коррелирует с величиной эффекта фМРТ-адаптации в более передних областях (полюс левой височной доли и правый гиппокамп), которые, вероятно, участвуют в извлечении из памяти семантической информации об известных личностях.

4) Исследования восприятия лица в динамике, которые активно проводятся в последние годы. Вопреки предположениям классической модели, было показано, что динамическая информация может облегчать распознавание как лиц, так и экспрессий, в том числе и пациентами с прозопагнозией [Longmore C.A., Tree J.J. Motion as a cue to face recognition]. Уточненная модель восприятия лица, предложенная Э. О'Тул и коллегами, предполагает, что роль pSTS не сводится к анализу динамической информации об экспрессии, направлении взора и движениях губ при речи, но распространяется также на узнавание знакомых лиц по их характерным движениям. FFA, в свою очередь, вовлекается в анализ экспрессий лица и так же, как и pSTS, демонстрирует более высокую активацию на эмоциональные, чем на нейтральные лица. Два пути анализа различных характеристик лица – его формы и движения – могут взаимодействовать как при выделении структурной информации, способствующей идентификации человека по его движущемуся лицу, так и при выделении информации о произошедших изменениях в лице по его статическим изображениям.