Почему и как мы узнаем лица

Почему и как мы узнаем лица

Распознавание лиц у людей – еще одна форма системы паттерничности СР-ВПМ-ФПД, которая начинает проявляться вскоре после рождения. Когда младенец видит счастливое лицо воркующей с ним матери или отца, это лицо служит сигнальным раздражителем, приводящим в движение врожденный пусковой механизм в мозге младенца и вызывающим фиксированную последовательность действий – ответную улыбку. В итоге возникает гармония взглядов, воркования и улыбок родителей и младенца, и между ними крепнут родственные узы. Причем лицо не обязательно должно быть настоящим. Две черные точки на листе картона тоже вызывают у младенца улыбку, а одна точка – нет, указывая, что эволюция заложила в мозг младенца определенную программу, побуждающую его искать и находить упрощенное изображение лица – от двух до четырех значимых точек: два глаза, нос и рот, которые можно представить даже в виде двух точек, одной вертикальной и одной горизонтальной черты.

Программное обеспечение для распознавания лиц было встроено в наш мозг эволюцией по причине важной роли, которую играет лицо в установлении и поддержании отношений, чтении эмоций, определении доверия в социальном взаимодействии. По белкам глаз собеседника мы определяем направление его взгляда. Расширение зрачков собеседника мы воспринимаем как признак возбуждения (в том числе сексуального, гневного или иного). Мы сканируем лица окружающих в поисках утечки эмоций – грусти, отвращения, радости, удивления, гнева и счастья. Мы тонко подмечаем разницу между настоящей и поддельной улыбкой, для первой из которых характерен подъем внешних век. Лица имеют большое значение для таких общественных приматов, как мы. Вот почему мы склонны видеть лица в беспорядочных рисунках природы: мой излюбленный пример – лицо на Марсе, а на самом деле изъеденная эрозией гора, но известны и многие другие (рис. 3).

В настоящее время нейробиологам известно, какой участок мозга распознает лица и обрабатывает полученную информацию о них. Как правило, в височных долях мозга (чуть выше ушей) находится структурный элемент, названный веретенообразной извилиной, который, как нам известно, активно участвует в распознавании лиц, поскольку его повреждения затрудняют или делают невозможным распознавание даже знакомых лиц, в том числе и собственного, увиденного в зеркале! В частности, существуют два отдельных проводящих нейронных пути: один для обработки лиц в общем, второй для обработки характерных черт лица. Эти процессы осуществляют нейроны двух разных типов: крупные (magno) клетки, составляющие сравнительно высокоскоростные крупноклеточные проводящие пути, обрабатывающие большие рецептивные поля и несущие информацию (крупночастичные данные) о низких пространственных частотах (лицо в общем), и клетки меньшего размера, составляющие сравнительно менее скоростные мелкоклеточные проводящие пути, которые обрабатывают небольшие рецептивные поля и несут информацию (мелкочастичные данные) о высоких пространственных частотах (подробностях лица – таких, как глаза, нос и рот).

Рис. 3. Лица повсюду

Человеческое лицо играет настолько важную роль в проявлении эмоций, что сети распознавания лиц (см. подробности в тексте) в нашем мозге эволюционировали до такой степени, что мы видим лица повсюду, куда только ни смотрим. Вот лишь несколько примеров.

a. Лицо на Марсе, первый зернистый снимок, сделанный во время экспедиции космического аппарата «Викинг» в 1976 году. Снимок любезно предоставлен НАСА.

b. Лицо на Марсе, более детальный снимок, сделанный в 2000 году с более близкого расстояния во время полета космического аппарата «Марс Сервейор». Снимок любезно предоставлен НАСА.

c. «Смайлик» на Марсе. Снимок любезно предоставлен НАСА.

d. Голова индейского вождя или беспорядочное нагромождение холмов и долин? Это место находится в округе Сайприс, Альберта, Канада, к юго-востоку от Калгари и чуть севернее границы США. Переверните книгу, чтобы посмотреть на изображение под другим углом, или задайте в Google Maps координаты (+50є 0’ 38.20», –110є 6’ 48.32»), затем увеличьте изображение и поверните его, чтобы своими глазами увидеть, как исчезают и появляются очертания лица. Снимок любезно предоставлен Google Maps.

е. Какой из перевернутых снимков президента Барака Обамы выглядит странно? Переверните книгу, чтобы выяснить это (объяснение смотрите в тексте). Эта иллюзия первоначально была открыта Питером Томпсоном из университета Йорка и упомянута в публикации 1980 года (Питер Томпсон, «Маргарет Тэтчер: новая иллюзия», Peter Thompson, “Margaret Thatcher: A New Illusion”, Perception 9, № 4, 1980, 483–484). Иллюзию на примере снимков Обамы можно найти по адресу http://www.moillusions.com/2008/12/who-says-we-dont-have-barack-obama.html.

Более того, по-видимому, в первую очередь мозг обрабатывает общую форму лица, его очертания, два глаза и рот, и только затем – подробности лицевых характеристик – таких, как глаза, нос и рот. Вот почему мы, рассматривая перевернутые фотографии президента Обамы (рис. 3), сразу же узнаем его; но если присмотреться, вы заметите, что на одном снимке его глаза и рот выглядят как-то странно. Переверните книгу «вверх ногами», и вы поймете, в чем дело. Вот вам влияние двух разных систем распознавания лиц, действующих с различной скоростью и степенью детализации. Сначала производится быстрая оценка и достигается понимание, что перед нами лицо, затем происходит узнавание – это лицо человека, которого мы знаем, а после этого – обработка деталей лица, процесс, занимающий более длительное время. Первый осуществляется быстро и бессознательно, второй – медленно и осознанно.[42]

Эта разница между медленной и быстрой обработкой информации представляет интерес, поскольку в поисках нейронных коррелятов сознания большинство теорий подразумевает, что быстрая бессознательная обработка информации происходит еще до более медленного осознанного понимания. В известном исследовании 1985 года, проведенном нейробиологом Бенджамином Либетом, электроэнцефалограмму делали участникам, сидящим перед экраном, на котором точка двигалась по кругу (как секундная стрелка по циферблату). Участников эксперимента просили выполнить два задания: (1) заметить, какое положение точка занимала на экране, когда они впервые осознали желание действовать, и (2) нажать кнопку, которая записывала положение точки на экране. Промежуток между первым и вторым действием составил двести миллисекунд. Иначе говоря, две десятые секунды проходили между мыслью о нажатии кнопки и действительным нажатием этой кнопки. Электроэнцефалограммы для каждого эксперимента показали, что мозговая активность, связанная с инициированием действия, была сосредоточена преимущественно во вторичной двигательной коре и что этот участок мозга активизировался за триста миллисекунд до того, как участник эксперимента сообщал о том, что впервые заметил за собой осознанное решение действовать.

То есть осознание нами намерения сделать что-либо влечет за собой волну ассоциирующейся с этим действием мозговой активности, распространяющуюся примерно за триста миллисекунд до действия: три десятые секунды проходит после того, как мозг делает выбор, и до того, как мы осознаем этот выбор. Прибавьте к этому времени обработки еще две десятые секунды на то, чтобы осуществить выбор, и это будет означать, что проходит целых полсекунды между возникновением в мозге намерения сделать что-либо и нашим осознанием реального осуществления этого действия. Нейронная деятельность, предшествующая намерению действовать, недосягаема для нашего сознающего разума, поэтому мы испытываем ощущение свободы воли. Однако на самом деле это иллюзия, вызванная тем фактом, что мы не в состоянии выявить причину осознания нашего намерения действовать.[43] Вместе взятые эти исследования свидетельствуют о том, как глубоко укоренена паттерничность в нашем мозге; она встроена в наше подсознание и порождает паттерны, находящиеся за пределами нашего сознания.

Последний пример паттерничности, связанной с распознаванием лиц, – уже достаточно хорошо изученные приветственные выражения лица, обнаруженные почти во всех группах людей в мире (за исключением тех групп, в которых подобные гримасы подавляются особенностями культуры, например, в Японии). Приветствуя друг друга издалека, люди улыбаются и кивают, а если они настроены дружелюбно, то поднимают брови быстрым движением примерно за одну шестую секунды. В 60-х годах ХХ века австрийский этолог Иренеус Айбль-Айбесфельдт путешествовал по всему миру, снимая людей хитроумно усовершенствованной камерой с угловым объективом, благодаря чему казалось, будто бы объектив направлен в одну сторону, а в это время съемки производились под углом девяносто градусов к направлению, на которое указывал объектив. Таким образом, выражения лиц людей как в городах Европы, так и в селениях Полинезии удалось «ненавязчиво запечатлеть», а затем проанализировать при замедленном воспроизведении. Оказалось, что повсюду в мире имеется присущий людям паттерн приветствий, понимание которого заложено в нас природой и не требует никакой культурной подготовки. Этот паттерн прослеживается не только в случаях радостных приветствий. Айбль-Айбесфельдту удалось также запечатлеть у представителей совершенно разных культур поразительное сходство разнообразных эмоций, таких, как гнев, для которого характерны приоткрытые уголки рта, нахмуренные брови, стиснутые кулаки, топание ногами о землю и даже бросание предметов.[44] В дальнейшем результаты исследований Айбля-Айбесфельдта подтвердил Пол Экман, вдвоем они представили корпус неопровержимых свидетельств, относящихся к эволюционному происхождению паттерничности выражений лица[45] (рис. 4).

Нейронная деятельность, предшествующая намерению действовать, недосягаема для нашего сознающего разума, поэтому мы испытываем ощущение свободы воли. Однако на самом деле это иллюзия, мы не в состоянии выявить причину осознания нашего намерения действовать.

Рис. 4. Врожденный паттерн приветственных выражений лица у людей всего мира

Австрийский этолог Иренеус Айбль-Айбесфельдт объехал весь мир, снимая приветствующих друг друга людей скрытой камерой. Он обнаружил, что люди приветствуют друг друга издалека, улыбаясь и кивая, а если они настроены дружелюбно, то поднимают брови быстрым движением примерно за одну шестую секунды. Это пример врожденной паттерничности выражений лица. Из «Этологии» Иренеуса Айбль-Айбесфельдта (Irenaus Eibl-Eibesfeldt, Ethology, New York: Holt, Rinehart and Winston, 1970).