Las muchas caras de la investigación sobre percepción facial

Introducción

Las caras han sido durante mucho tiempo una fuente de interés para los científicos en una amplia gama de disciplinas. En los últimos años, esta amplitud de intereses, enfoques y experiencia ha llevado directamente a rápidos avances en nuestra comprensión de muchos aspectos diferentes de cómo percibimos y procesamos las caras. Por supuesto, no son solo los científicos los que están interesados en las caras. Las cámaras de televisión y de cine centran nuestra atención en los rostros, y los rostros cubren nuestras revistas y dominan las obras de arte antiguas y modernas. Nuestra sensibilidad a los patrones similares a caras se resalta cuando vemos caras en muchas formas cotidianas, como en nubes y arreglos casuales de objetos (figura 1).

Las caras vienen en una notable gama de formas y tamaños y están cubiertas con una increíble cantidad de músculos, lo que aumenta la complejidad facial . Además, la importancia de los rostros en la vida humana se pone de relieve por una gran cantidad de investigaciones empíricas. Los bebés humanos de solo unos minutos de edad asisten particularmente a estímulos similares a la cara en relación con estímulos no faciales igualmente complicados . Confiamos en los rostros para reconocer la gran cantidad de personas que encontramos en nuestras vidas y, en consecuencia, ladrones, ladrones de bancos y superhéroes usan máscaras para ocultar sus identidades. Nuestras caras también muestran nuestros sentimientos sobre eventos pasados, presentes y futuros a través de expresiones emocionales .

La cara es generalmente el primer tipo de información visual disponible para un perceptor y es visible continuamente a través de casi todos los tipos de interacción. En consecuencia, una cuestión fundamental en la percepción social, y por lo tanto en la comprensión del mundo social de los seres humanos, es exactamente qué información transmite un rostro humano. Aunque otra información puede ser más significativa que la que se obtiene de las caras (como si una persona es agresiva, lo que puede indicarse por la violencia con que se comporta hacia los demás en varias situaciones diferentes), se necesita más tiempo para adquirirla (por ejemplo, observación repetida a lo largo del tiempo). En consecuencia, los seres humanos sacan fácilmente una serie de conclusiones sobre los atributos de la personalidad, la apariencia, los estados emocionales y las preferencias de completos extraños únicamente sobre la base de señales faciales.

Este número temático se centra en reunir los avances recientes en nuestra comprensión del procesamiento facial al abarcar nueve temas en tres aspectos del procesamiento facial: (i) señales faciales como señales sociales, (ii) enfoques neuropsicológicos para la percepción facial y (iii) enfoques comparativos y de desarrollo para la percepción facial. Si bien cada artículo se puede leer individualmente como un manual sobre temas específicos, esperamos que los lectores se tomen el tiempo para leer los artículos que pueden no ser de sus intereses específicos.

Señales faciales como señales sociales

En el primer artículo, Little et al. abordar el tema del atractivo facial. Lo que parece ser un simple juicio ha generado una amplia gama de investigaciones y la respuesta a lo que hace que un rostro determinado sea particularmente atractivo es compleja. La gente es rápida para hacer juicios atractivos, pero es difícil decir en qué se basan esos juicios. Los autores comienzan presentando varias señales faciales bien investigadas que se sabe que están asociadas con el atractivo en los seres humanos, como la simetría, la aversión y la personalidad percibida. El marco es evolutivo y, si bien tales enfoques han sido criticados en el pasado por predecir comportamientos y preferencias inflexibles e invariables, su artículo describe cómo el pensamiento evolutivo en realidad conduce a predicciones convincentes sobre la variación individual. Luego documentan varias fuentes importantes de tales diferencias individuales en las preferencias faciales, incluidos factores como los niveles hormonales y la fertilidad, el atractivo y la personalidad propios, el contexto social y ambiental y la experiencia visual y el aprendizaje social. Su revisión destaca sistemas flexibles y sofisticados que parecen funcionar para maximizar los beneficios evolutivamente relevantes de nuestra elección de parejas y de las decisiones sobre el atractivo de otros tipos de interlocutores sociales.

Mientras que Little et al. centrarse en las percepciones de atractivo, Dijeron et al. discuta el papel de la percepción emocional en los juicios sociales. Los primeros modelos de procesamiento facial proponían que los aspectos funcionalmente distintos de las caras se procesaban por diferentes rutas cognitivas y tendían a asumir que las expresiones faciales de emoción se procesaban de forma algo independiente de otras señales faciales (por ejemplo ). Desafían esta visión y, quizás lo más importante, cuestionan la noción misma de que las expresiones emocionales son funcionalmente distintas de otros aspectos del procesamiento facial. En particular, presentan evidencia conductual y neurobiológica de que las respuestas generalizadas a las expresiones emocionales influyen en las evaluaciones de rostros neutros y que las evaluaciones de rostros neutros y expresiones faciales están, al menos en parte, influenciadas por mecanismos compartidos. Este trabajo destaca la importancia de integrar la investigación sobre la percepción de la expresión y las evaluaciones de rostros neutrales y, con ese fin, esbozar un marco común que apoye esta integración. Al combinar dos aspectos de la investigación de la cara que tradicionalmente se han estudiado de forma algo independiente (evaluaciones de rostros neutros y procesamiento de expresiones emocionales), identifican una dirección relativamente nueva para la investigación de la percepción de la cara que podría proporcionar nuevos conocimientos importantes sobre la neurobiología de las evaluaciones de la cara y la percepción de la persona.

Complementando a Said et al.’s énfasis en el papel de la percepción emocional en los juicios sociales y Little et al.’s énfasis en las diferencias individuales en las preferencias de cara, Calder et al. examine las diferencias individuales en las respuestas a las expresiones faciales de emoción. Primero revisan la investigación sobre las diferencias individuales en las respuestas neuronales y conductuales a las expresiones faciales de emoción, centrándose en los hallazgos que sugieren que las personas ansiosas y no ansiosas difieren en sus respuestas a las expresiones faciales relacionadas con amenazas, como la ira y el miedo. A continuación, discuten la investigación que vincula las diferencias individuales en la motivación por la recompensa, un factor que puede desempeñar un papel central en la obtención o el mantenimiento de recursos importantes, como alimentos, parejas reproductivas, territorio y estatus social, con la variación en las respuestas neuronales a las expresiones faciales enojadas. Finalmente, discuten la importancia de examinar aspectos más complejos de los patrones de activación en respuesta a las expresiones faciales, como las correlaciones entre las respuestas en diferentes regiones cerebrales, con el fin de obtener una mejor comprensión de la interacción entre la personalidad y las respuestas neuronales a las expresiones faciales. Calder et al. enfatice que, aunque no sin sus críticos, este enfoque parece tener mucho que ofrecer a la investigación sobre aspectos complejos de la percepción facial, siempre que se use correctamente.

En contraste con el enfoque en cómo las personas perciben y responden a las caras de personas desconocidas, Jenkins & Burton centran su atención en cómo las personas identifican a individuos específicos a partir de señales faciales (es decir, reconocimiento facial). Discuten varias teorías y modelos psicológicos que podrían explicar cómo somos capaces de reconocer a tantos individuos diferentes bajo una gama tan diversa de condiciones adversas mientras encontramos el proceso efectivamente sin esfuerzo y luego describen cómo incluso cambios relativamente leves en la apariencia pueden causar problemas graves para los sistemas de reconocimiento facial basados en computadoras. Su solución elegante y atractiva a esta dificultad es aplicar técnicas que se utilizan como herramientas de investigación en otras áreas de la investigación facial, como los métodos gráficos por computadora para fabricar prototipos faciales, para hacer que el reconocimiento facial basado en computadora sea más «humano». Discuten la evidencia de estudios recientes que destacan la utilidad de este enfoque, y su artículo es digno de mención como un excelente ejemplo de un aspecto de la investigación facial que utiliza la ciencia de la percepción facial para abordar problemas del mundo real, como la necesidad de sistemas de identificación facial rápidos y efectivos.

Los enfoques neuropsicológicos de la percepción facial

Webster & MacLeod presentan una revisión oportuna del fenómeno de la adaptación visual a los rostros (es decir, las secuelas). En esencia, la forma en que percibimos las caras puede verse fuertemente afectada por nuestra experiencia reciente con otras caras. El efecto de la exposición es simple y poderoso: si ve una cara distorsionada y se le pide que juzgue a otra cara inmediatamente después, se percibe que la segunda cara está distorsionada en la dirección opuesta. Estos efectos secundarios se observan para otros estímulos visuales, como el color, en el que la exposición al rojo, por ejemplo, provoca la breve percepción del color opuesto, el verde. Exploran los complejos aspectos de nivel superior de la adaptación facial, factores como la adaptación relativamente específica del sexo o la raza, y cómo estos pueden informar los esquemas de codificación neuronal subyacentes a la representación visual de las caras. Al comparar los efectos de adaptación para caras y color, sugieren que, aunque los efectos secundarios de la cara pueden reflejar en parte cambios de respuesta a niveles altos y posiblemente específicos de la cara de procesamiento visual, hay muchos paralelos con los efectos secundarios del color, y que, si bien las caras pueden ser «especiales» en términos de su arquitectura y representación neuronales dedicadas, los mecanismos subyacentes de representación pueden ser similares a los principios utilizados para procesar otros tipos de estímulos visuales de nivel inferior.

En su revisión, Atkinson & Adolphs aborda varios enfoques para estudiar el procesamiento facial en el cerebro, destacando que las regiones cerebrales involucradas en el procesamiento facial están ampliamente distribuidas y distinguen entre percepciones de nivel superior (juzgar la identidad, la emoción de las caras) y percepciones de nivel inferior (distinguir las caras de los objetos). Que las percepciones de nivel superior involucran el área occipital de la cara (OFA) y las percepciones de nivel inferior a menudo no lo hacen, sugiere un modelo algo jerárquico de percepción de la cara en el que la OFA es central para la percepción de nivel superior. Atkinson & Adolphs cuestiona este punto de vista al revisar los hallazgos de lesión, estimulación magnética transcraneal e IRMF que, en cambio, sugieren que la percepción facial de mayor nivel refleja una interacción compleja entre diferentes regiones cerebrales. Destacan que debido a que las demandas de la tarea y el contexto ambiental y social afectan la percepción de la cara; la percepción de la cara no puede ser el resultado de una simple extracción de señales por diferentes regiones. En su lugar, proponen un modelo más interactivo en el que las habilidades de percepción facial de alto nivel dependen de la interacción entre varias regiones neuronales diferentes y en el que las interacciones específicas pueden variar según la tarea o el contexto.

Uniendo los enfoques neurocientífico y comparativo, Barraclough& Perrett presenta una revisión de la codificación celular de caras en primates no humanos. Una gran cantidad de investigación sobre neurofisiología de monos sustenta modelos de percepción facial, explicaciones de los efectos secundarios perceptivos de la visualización de tipos particulares de rostros e interpretaciones de la neuroimagen humana. Se centran en las células que responden preferentemente a las caras, especialmente para el dominio social, como la percepción de identidad y al comparar los resultados de la cantidad limitada de registros celulares realizados en humanos, pueden concluir que hay similitudes con las células equivalentes registradas en primates no humanos y también que hay diferencias potenciales. Señalan que un tema para futuras investigaciones radica en los cursos temporales de adaptación y la duración de los efectos posteriores, lo que sugiere que hay múltiples mecanismos celulares en juego. También destacan que las células que responden a las caras son sensibles a múltiples modalidades, dejando el potencial de interacciones. Por ejemplo, la interacción entre la cara y la percepción corporal o la cara y la percepción de la voz probablemente será una vía importante para futuras investigaciones sobre la percepción de la cara.

Enfoques comparativos y de desarrollo para la percepción facial

En su artículo sobre procesamiento facial en bebés, Heron-Delaney et al. enfatice la importancia de poder distinguir entre los miembros de su propia especie y los de otras especies. En primer lugar, revisan investigaciones anteriores que demuestran que la capacidad de distinguir rostros humanos de no humanos emerge temprano en la infancia. Luego describen una nueva investigación empírica que utiliza tiempos de apariencia preferenciales que demuestran que los recién nacidos, los bebés de 3 meses y los bebés de 6 meses pueden distinguir entre caras humanas y no humanas (monos y gorilas). Aunque los bebés humanos de 3 y 6 meses de edad fueron capaces de distinguir entre cuerpos humanos y no humanos, los neonatos no lo fueron. Estos hallazgos presentan evidencia convergente novedosa de que la discriminación de especies a partir de señales faciales emerge muy temprano en la infancia y, quizás más importante, sugiere que la discriminación de especies a partir de señales corporales emerge considerablemente más lentamente. Discuten las implicaciones de estos hallazgos para los modelos de procesamiento facial en los que se cree que se desarrollan plantillas de estímulos evolutivamente relevantes que apoyan aspectos centrales de la percepción social durante la infancia y en los que los diferentes niveles de experiencia con las caras y los cuerpos de los conespecíficos impulsan diferentes trayectorias de desarrollo para el procesamiento facial y corporal. Fundamentalmente, su artículo enfatiza que los aspectos centrales del procesamiento facial son evidentes en niños a una edad muy temprana.

Mientras que Heron-Delaney et al. comparar y contrastar las habilidades de procesamiento facial y corporal en individuos de diferentes edades (por ejemplo, neonatos y bebés mayores), Parr compara las habilidades de procesamiento facial en diferentes especies de primates, discutiendo investigaciones que demuestran que, al igual que los bebés humanos, los macacos y gibones infantiles prefieren mirar las caras en relación con los objetos que no son faciales y que la experiencia es importante para discriminar entre caras de diferentes categorías (por ejemplo, caras de diferentes especies) en muchas especies de primates. Si bien estos hallazgos enfatizan sorprendentes similitudes en las habilidades de procesamiento facial entre especies, también discute otras investigaciones que destacan posibles diferencias en la forma en que las diferentes especies de primates procesan las caras. Por ejemplo, los efectos de inversión en el procesamiento facial, por los que invertir una imagen facial afecta drásticamente muchos aspectos fundamentales del procesamiento facial (por ejemplo, figura 2), se han reportado ampliamente en humanos y chimpancés, pero parecen ser considerablemente menos robustos en monos. Parr luego pasa a discutir la evidencia de otras diferencias y similitudes en la capacidad de los primates para individualizar caras de la misma categoría, incluida una nueva investigación que sugiere que el sexo de las caras utilizadas como estímulos, un factor que con frecuencia ni siquiera se reporta en el trabajo de reconocimiento facial con primates no humanos, puede ser crítico para la individuación en monos. Finalmente, discute la atractiva posibilidad de que estas diferencias a veces sorprendentes y a veces sutiles en las habilidades de procesamiento facial entre las especies de primates puedan estar sistemáticamente relacionadas con la variación en sus estructuras sociales.

Integration

En general, esta colección de documentos coloca el procesamiento de rostros en marcos evolutivos, funcionalistas y de desarrollo, destacando tanto las señales sociales importantes contenidas en los rostros como la arquitectura neuronal que apoya las percepciones de estas señales. Reunir estos temas ahora es importante, ya que el potencial de integración entre estos tres temas es grande, pero, hasta la fecha, los ejemplos concretos de integración real son mucho menos comunes de lo que uno podría esperar y/o esperar. Mientras que la investigación de percepción facial es llevada a cabo por científicos que trabajan en diversas disciplinas, los investigadores de diferentes disciplinas con frecuencia pueden desconocer en gran medida el trabajo de gran relevancia potencial para el suyo que están llevando a cabo investigadores en otras áreas, utilizando otros métodos o trabajando dentro de diferentes marcos. Este número temático muestra la diversidad y, en última instancia, la unidad de la investigación de percepción facial, que esperamos sinceramente que conduzca a nuevos avances en el campo y que dé a los investigadores una idea de la gama de investigaciones faciales que llevan a cabo otros.

La colección de artículos presentados aquí reúne investigaciones de una variedad de campos diferentes, en particular la biología, la psicología, la primatología y la neurociencia. La colección también presenta una variedad más amplia de técnicas y enfoques que los que se usan comúnmente en un solo campo. Los colaboradores utilizan una variedad de paradigmas, que incluyen enfoques experimentales, datos clínicos, datos de animales no humanos, análisis por computadora, electrofisiología y métodos de imágenes cerebrales. Los diferentes aspectos de la percepción facial tratados en estos artículos no suelen ser abordados, ni siquiera en los mismos tipos de revistas. Por ejemplo, la percepción social, la neurociencia, la investigación comparativa y del desarrollo tienden a publicarse en sus propias revistas, relativamente especializadas. Esperamos que reunir estos temas sirva para exponer a las personas a una variedad de ideas, cuestiones y técnicas que de otro modo no habrían considerado. Sugerimos que es la sinergia de los diferentes enfoques lo que será más útil para avanzar en el campo de la percepción facial y que la utilidad de leer esta colección de artículos es considerablemente mayor que la utilidad de leer cada uno individualmente.

Notas a pie de página

†Todos los autores contribuyeron igualmente a la introducción.