Badania

Jak mózg rozpoznaje twarze bez udziału świadomości

Opublikowano: 08.05.2019

forum akademickie
Źródło: Instytut Nenckiego

W każdym momencie do naszych zmysłów dociera ogromna ilość różnorodnych bodźców – dźwięków, doznań czuciowych, obiektów w polu widzenia. Ponieważ pojemność naszej uwagi jest ograniczona, świadomie przetwarzamy jedynie małą ich część. Co się więc dzieje z bodźcami, które nie uzyskują dostępu do świadomości? Czy mogą one wpływać na nasze zachowanie? Badania prowadzone w Instytucie Biologii Doświadczalnej PAN im. M. Nenckiego mają na celu poznanie możliwości naszego „nieświadomego umysłu”.

Badane procesy często określane są jako podprogowe, ponieważ odbywają się przed progiem świadomości. Od dawna wiadomo, że nasz mózg jest w stanie podprogowo przetwarzać i analizować różnego typu proste bodźce. Czy dzieje się tak również w przypadku bardziej złożonych obiektów? Czy mogą być one skutecznie przetwarzane i wpływać na nasze zachowanie poza świadomością?Przykładem takiego obiektu może być twarz. Pomimo że wszystkie twarze są do siebie dosyć podobne, poprzez jednoczesną analizę wielu elementów – oczu, ust, nosa – nasz mózg jest zwykle w stanie bezbłędnie rozpoznawać twarze znanych nam osób. Szybkie i niezawodne rozpoznawanie twarzy jest istotne z punktu widzenia przetrwania, było więc promowane w toku ewolucji. Z tego powodu w mózgu istnieją specjalne obszary dedykowane wyłącznie rozpoznawaniu twarzy. Czy mózgowe mechanizmy rozpoznawania twarzy są tak sprawne, że mogą działać nawet bez udziału świadomości? Czy nasz mózg jest w stanie rozpoznać tożsamość danej twarzy nawet kiedy nie jesteśmy świadomi że widzieliśmy jakąkolwiek twarz? Na te pytania starali się odpowiedzieć prof. dr hab. Anna Nowicka z Pracowni Neurobiologii Procesów Językowych i dr Michał Bola z Pracowni Obrazowania Mózgu wraz ze współpracownikami – Marią Nowicką i Michałem Wójcikiem w badaniu, którego wyniki opublikowane zostały na łamach prestiżowego czasopisma „Psychological Science”.

– Wyniki moich poprzednich badań wskazują, że własna twarz jest dla każdego bardzo silnym i ważnym bodźcem, który skutecznie przyciąga naszą uwagę. Z tego powodu w przeprowadzonym badaniu zdecydowaliśmy się wykorzystać zdjęcia własnej twarzy osób badanych oraz dopasowane do nich zdjęcia twarzy innych osób. Postawiliśmy hipotezę, że nasz mózg będzie rozpoznawał i reagował na własną twarz, nawet jeśli nie będziemy świadomi tego, że ją widzieliśmy – tłumaczy prof. Anna Nowicka, specjalizująca się w badaniu mechanizmów przetwarzania informacji o sobie samym.

W czasie eksperymentu osoby badane patrzyły na krzyżyk wyświetlany na środku monitora. Jednocześnie pary zdjęć twarzy wyświetlane były po obu stronach – po jednej stronie pojawiała się twarz własna, a po drugiej twarz obca – jednak osoby badane miały ignorować pojawiające się twarze i nie skupiać na nich uwagi. Ich zadaniem była detekcja kropki, która wyświetlana była po lewej bądź prawej stronie, w miejscu, w którym wcześniej była prezentowana jedna z dwóch twarzy. Najważniejsze w całym badaniu było to, że w połowie prezentacji twarze były dobrze widoczne i łatwe do rozpoznania, ale w drugiej połowie twarze były niewidoczne dla osób badanych.

W jaki sposób można wyświetlić zdjęcie twarzy, ale jednocześnie sprawić, żeby było niewidoczne? Służy do tego znana badaczom od lat procedura „maskowania”. Twarze wyświetlano tylko na 32 ms, a bezpośrednio po nich na ekranie pojawiały się „maski”, czyli bezsensowne wzorce, których jedynym zadaniem było zaburzenie rozpoznania twarzy. Dodatkowe testy potwierdziły skuteczność tej procedury – nawet przy tak krótkich prezentacjach badani bez problemu rozpoznawali twarze, ale po dodaniu „maski” nie byli już w stanie stwierdzić, czy dane zdjęcie przedstawiało ich własną twarz.

– Tego typu technika pozwala nam w warunkach laboratoryjnych badać wpływ bodźców które docierają do naszych zmysłów, ale nie są na tyle silne żeby przedostać się do świadomości – wyjaśnia dr Michał Bola, specjalizujący się w badaniu procesów nieświadomych.

Jak można zbadać, czy mózg rozpoznał daną twarz, jeśli osoba badana sama nie była w stanie tego stwierdzić? W tym celu przy pomocy elektroencefalografii (EEG) rejestrowana była aktywność mózgu osób wykonujących zadanie. Skierowanie uwagi w jedną ze stron powoduje asymetrię aktywności mózgu: większa aktywność mierzona jest w półkuli kontrlateralnej do tej strony (np. uwaga skierowana na lewo – większa aktywność w półkuli prawej). Analizując tę asymetrię można stwierdzić, czy w danym momencie uwaga osoby badanej skierowana była na twarz prezentowaną z lewej, czy z prawej strony.

W opublikowanej pracy badacze pokazali, że kiedy widzimy własną twarz automatycznie kierujemy w jej stronę uwagę, nawet jeśli jesteśmy poinstruowani, żeby tego nie robić.

– Jest to potwierdzeniem wcześniejszych wyników badań naszego oraz innych zespołów. Po raz kolejny wykazaliśmy, że bodźce odnoszące się do JA, na przykład własne imię lub twarz, są przez nas przetwarzane preferencyjnie – komentuje prof. Anna Nowicka.

Najważniejszym wynikiem jest jednak udowodnienie, że automatyczne wzbudzenie uwagi następuje również wtedy, kiedy osoba badana nie jest świadoma, że widziała zdjęcie własnej twarzy. Pomimo tego, iż w próbach z maskowanymi twarzami badani nie wiedzieli, że w danym momencie wyświetlane było zdjęcie ich własnej twarzy, ich mózg skupiał uwagę na tej stronie pola widzenia. Oznacza to, że mózg musiał bez udziału świadomości rozpoznać obie twarze wchodzące w skład prezentowanych na monitorze bodźców i zareagować na twarz własną osoby badanej. Wygląda więc na to, że świadomość wcale nie jest konieczna do rozpoznawania twarzy.

Jaka jest rola świadomości w przetwarzaniu docierających do naszych zmysłów bodźców? Niektórzy badacze i filozofowie uważają, że świadomość nie ma żadnej specjalnej funkcji. Ten pogląd wydaje się nam jednak bardzo nieintuicyjny, ponieważ uważamy że jesteśmy świadomi wpływu wszelkich bodźców z otoczenia, a decyzje podejmujemy świadomie i racjonalnie. Okazuje się jednak, że nie jest to prawdą, a bodźce których nie widzimy są w stanie skutecznie kierować naszą uwagą.

– Od dawna wiemy że pewne typy prostych i wyrazistych bodźców wzrokowych przyciągają naszą uwagę automatycznie, bez udziału naszej woli lub świadomej decyzji. To może być na przykład jeden czerwony obiekt pośród wielu zielonych obiektów. W naszym badaniu pokazujemy, że także obiekty dużo bardziej złożone – jak twarz, która składa się z wielu elementów i wymaga bardziej szczegółowej analizy w celu rozpoznania – mogą nieświadomie przyciągać uwagę. Nasz eksperyment wpisuje się w nurt badań wykazujących, że możliwości naszego „nieświadomego umysłu” są dużo większe niż nam się wydawało – podsumowuje dr Michał Bola.

Jednym z pytań które pozostaje bez odpowiedzi jest, dlaczego własna twarz tak skutecznie przyciąga uwagę. Czy chodzi o fakt, że dana twarz reprezentuje nasze własne JA, co oznaczałoby że efekt ten będzie specyficzny tylko dla własnej twarzy? Czy może przyczyną jest ekstremalna znajomość tego bodźca, co oznaczałoby, że także inne znane nam dobrze twarze będą przyciągały uwagę bez udziału świadomości. Kolejnym pytaniem jest, czy odkryty mechanizm jest specyficzny tylko dla twarzy (ze względu na ich priorytetowe przetwarzanie w mózgu), czy może również inne złożone obiekty mogą być skutecznie przetwarzane przez nasz mózgu bez udziału świadomości? Na te pytanie odpowiedzą przyszłe, planowane już badania. Projekt finansowany był przez Narodowe Centrum Nauki.

Źródło: Instytut Nenckiego


PARTNERZY

forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie