I molti volti della ricerca sulla percezione del viso

Introduzione

I volti sono stati a lungo una fonte di interesse per gli scienziati in una vasta gamma di discipline. Negli ultimi anni, questa ampiezza di interessi, approcci e competenze ha portato direttamente a rapidi progressi nella nostra comprensione di molti aspetti diversi di come percepiamo ed elaboriamo i volti. Certo, non sono solo gli scienziati che sono interessati ai volti. La televisione e le cineprese focalizzano la nostra attenzione sui volti, e i volti coprono le nostre riviste e dominano sia le opere d’arte antiche che quelle moderne. La nostra sensibilità ai modelli simili ai volti è evidenziata quando vediamo i volti in molte forme quotidiane, come nelle nuvole e negli arrangiamenti casuali degli oggetti (figura 1).

I volti sono disponibili in una notevole gamma di forme e dimensioni e sono coperti da un numero incredibile di muscoli, aggiungendo alla complessità del viso . Inoltre, l’importanza dei volti nella vita umana è evidenziata da una grande quantità di ricerca empirica. I neonati umani di soli pochi minuti frequentano in particolare gli stimoli simili al viso rispetto a stimoli non facciali altrettanto complicati . Ci affidiamo ai volti per riconoscere la miriade di individui che incontriamo nella nostra vita e, di conseguenza, ladri, rapinatori di banche e super eroi indossano maschere per nascondere le loro identità. I nostri volti mostrano anche i nostri sentimenti sugli eventi passati, attuali e futuri attraverso espressioni emotive .

Il volto è di solito il primo tipo di informazione visiva a disposizione di un percettore ed è visibile continuamente attraverso quasi tutti i tipi di interazione. Di conseguenza, una questione fondamentale nella percezione sociale, e quindi nella comprensione del mondo sociale degli umani, è esattamente quali informazioni trasmette un volto umano. Sebbene altre informazioni possano essere più significative di quelle acquisite dai volti (ad esempio se una persona è aggressiva, che può essere indicata da quanto violentemente si comportano nei confronti degli altri in un certo numero di situazioni diverse), ci vuole più tempo per acquisire (ad esempio osservazione ripetuta nel tempo). Di conseguenza, gli esseri umani traggono facilmente una serie di conclusioni sugli attributi della personalità, sull’aspetto, sugli stati emotivi e sulle preferenze di perfetti sconosciuti esclusivamente sulla base di segnali facciali.

Questo tema si concentra sul riunire i recenti progressi nella nostra comprensione dell’elaborazione del viso includendo nove argomenti in tre aspetti dell’elaborazione del viso: (i) segnali facciali come segnali sociali, (ii) approcci neuropsicologici alla percezione del viso e (iii) approcci evolutivi e comparativi alla percezione del viso. Mentre ogni articolo può essere letto singolarmente come un primer su argomenti specifici, speriamo che i lettori vorranno tempo per leggere i documenti che potrebbero non essere nei loro interessi specifici.

Segnali facciali come segnali sociali

Nel primo documento, Little et al. affrontare il problema dell’attrattiva del viso. Quello che sembra essere un semplice giudizio ha generato una vasta gamma di ricerche e la risposta a ciò che rende un certo volto particolarmente attraente è complessa. Le persone sono pronti a fare giudizi attrattiva, ma è difficile dire solo ciò che tali giudizi si basano su. Gli autori iniziano presentando diversi segnali facciali ben studiati che sono noti per essere associati all’attrattiva negli esseri umani, come la simmetria, la media e la personalità percepita. Il quadro è evolutivo e, mentre tali approcci sono stati criticati in passato per predire comportamenti e preferenze inflessibili e invarianti, il loro documento delinea come il pensiero evolutivo porti effettivamente a previsioni convincenti sulla variazione individuale. Quindi documentano diverse fonti importanti di tali differenze individuali nelle preferenze del viso, inclusi fattori come i livelli ormonali e la fertilità, la propria attrattiva e personalità, il contesto sociale e ambientale e l’esperienza visiva e l’apprendimento sociale. La loro revisione evidenzia sistemi flessibili e sofisticati che sembrano funzionare per massimizzare i benefici evolutivamente rilevanti sia della nostra scelta di compagni che delle decisioni sull’attrattiva di altri tipi di parti sociali.

Mentre Poco et al. focus sulle percezioni di attrattiva, Detto et al. discutere il ruolo della percezione delle emozioni nei giudizi sociali. I primi modelli di elaborazione del viso hanno proposto che aspetti funzionalmente distinti dei volti fossero elaborati da diversi percorsi cognitivi e tendevano a supporre che le espressioni facciali delle emozioni fossero elaborate in qualche modo indipendentemente da altri segnali facciali (ad esempio ). Sfidano questa visione e, forse ancora più importante, mettono in discussione la nozione stessa che le espressioni emotive sono funzionalmente distinte da altri aspetti dell’elaborazione del viso. In particolare, presentano evidenze comportamentali e neurobiologiche che le risposte generalizzate alle espressioni emotive influenzano le valutazioni dei volti neutri e che le valutazioni dei volti neutri e delle espressioni facciali sono, almeno in parte, influenzate da meccanismi condivisi. Questo lavoro sottolinea l’importanza di integrare la ricerca sulla percezione dell’espressione e la valutazione di volti neutri e, a tal fine, delineare un quadro comune che sostenga questa integrazione. Combinando due aspetti della ricerca sul viso che sono stati tradizionalmente studiati in modo indipendente (valutazioni di volti neutri ed elaborazione di espressioni emotive), identificano una direzione relativamente nuova per la ricerca sulla percezione del viso che potrebbe fornire nuove importanti intuizioni sulla neurobiologia delle valutazioni del viso e della percezione della persona.

Completando entrambi detti et al.l’enfasi sul ruolo della percezione delle emozioni nei giudizi sociali e Poco et al.l’enfasi sulle differenze individuali nelle preferenze del viso, Calder et al. esaminare le differenze individuali nelle risposte alle espressioni facciali di emozione. Per prima cosa esaminano la ricerca sulle differenze individuali nelle risposte neurali e comportamentali alle espressioni facciali delle emozioni, concentrandosi sui risultati che suggeriscono che gli individui ansiosi e non ansiosi differiscono nelle loro risposte alle espressioni facciali legate alle minacce, come rabbia e paura. Successivamente, discutono la ricerca che collega le differenze individuali nella spinta alla ricompensa, un fattore che può svolgere un ruolo centrale nell’ottenere o mantenere risorse importanti come cibo, partner riproduttivi, territorio e status sociale, alla variazione delle risposte neurali alle espressioni facciali arrabbiate. Infine discutono l’importanza di esaminare aspetti più complessi dei modelli di attivazione in risposta alle espressioni facciali, come le correlazioni tra le risposte in diverse regioni del cervello, al fine di ottenere una migliore comprensione dell’interazione tra personalità e risposte neurali alle espressioni facciali. Calder et al. sottolineare che, anche se non senza i suoi critici, questo approccio sembra avere molto da offrire alla ricerca su aspetti complessi della percezione del viso, a condizione che sia usato correttamente.

In contrasto con l’attenzione su come le persone percepiscono e rispondono ai volti di individui sconosciuti , Jenkins& Burton focalizza la loro attenzione su come le persone identificano individui specifici da segnali facciali (cioè riconoscimento facciale). Discutono varie teorie psicologiche e modelli che potrebbero spiegare come siamo in grado di riconoscere così tanti individui diversi in una gamma così diversificata di condizioni avverse, trovando il processo in modo efficace senza sforzo e poi andare a descrivere come anche relativamente lievi cambiamenti nell’aspetto possono causare gravi problemi per i sistemi di riconoscimento facciale basati su computer. La loro soluzione elegante e coinvolgente a questa difficoltà è quella di applicare tecniche che vengono utilizzate come strumenti di ricerca in altre aree della ricerca facciale, come i metodi di computer grafica per la produzione di prototipi di volti, per rendere il riconoscimento facciale basato su computer più “umano”. Discutono le prove di recenti studi che evidenziano l’utilità di questo approccio, e il loro articolo è degno di nota come un eccellente esempio di un aspetto della ricerca sul viso che utilizza la scienza della percezione del viso per affrontare problemi del mondo reale, come la necessità di sistemi di identificazione del viso veloci ed efficaci.

Approcci neuropsicologici alla percezione del viso

Webster& MacLeod presenta una revisione tempestiva del fenomeno dell’adattamento visivo ai volti (cioè dei postumi). In sostanza, il modo in cui percepiamo i volti può essere fortemente influenzato dalla nostra recente esperienza con altri volti. L’effetto dell’esposizione è semplice e potente: se si vede una faccia distorta e viene chiesto di giudicare un’altra faccia immediatamente dopo, la seconda faccia viene percepita come distorta nella direzione opposta. Tali effetti collaterali sono osservati per altri stimoli visivi, come il colore, per cui l’esposizione al rosso, ad esempio, provoca la breve percezione del colore opposto, il verde. Esplorano i complessi aspetti di livello superiore dell’adattamento del viso, fattori come l’adattamento relativamente specifico per sesso o razza e come questi possano informare gli schemi di codifica neurale alla base della rappresentazione visiva dei volti. Confrontando adattamento effetti di volti e di colore, essi suggeriscono che, anche se la faccia dopo-effetti potrebbe in parte riflettere la risposta in alto e, possibilmente, di faccia-livelli specifici di elaborazione visiva, ci sono molti paralleli con il colore dopo gli effetti, e che, mentre le facce potrebbe essere ‘speciale’ in termini di loro dedicata architettura neurale e di rappresentanza, i meccanismi sottostanti di rappresentazione potrebbero essere simili ai principi utilizzati per elaborare altri tipi di basso livello di stimoli visivi.

Nella loro recensione, Atkinson& Adolphs affronta vari approcci allo studio dell’elaborazione del viso nel cervello, evidenziando che le regioni cerebrali coinvolte nell’elaborazione del viso sono ampiamente distribuite e distinguendo tra percezioni di livello superiore (giudicare l’identità, l’emozione dai volti) e percezioni di livello inferiore (discriminare i volti dagli oggetti). Che le percezioni di livello superiore coinvolgono l’area occipitale del viso (OFA) e le percezioni di livello inferiore spesso non lo fanno, suggerisce un modello un po ‘ gerarchico di percezione del viso in cui l’OFA è centrale per la percezione di livello superiore. Atkinson& Adolphs mette in discussione questa visione esaminando la lesione, la stimolazione magnetica transcranica e i risultati di fMRI che suggeriscono invece che la percezione del viso di livello superiore riflette una complessa interazione tra diverse regioni del cervello. Sottolineano che poiché le esigenze del compito e del contesto ambientale e sociale influenzano la percezione del viso; la percezione del volto non può derivare da una semplice estrazione di segnali da diverse regioni. Invece propongono un modello più interattivo in cui le capacità di percezione del viso di livello superiore dipendono dall’interazione tra diverse regioni neurali e in cui le interazioni specifiche possono variare in base al compito o al contesto.

Colmando gli approcci neuroscientifici e comparativi, Barraclough& Perrett presenta una revisione della codifica cellulare dei volti nei primati non umani. Una grande quantità di ricerca sulla neurofisiologia delle scimmie è alla base dei modelli di percezione del viso, delle spiegazioni dei postumi percettivi derivanti dalla visualizzazione di particolari tipi di volti e delle interpretazioni del neuroimaging umano. Si concentrano sulle cellule che rispondono preferenzialmente ai volti, specialmente per il dominio sociale, come la percezione dell’identità e confrontando i risultati della quantità limitata di registrazione cellulare fatta negli esseri umani sono in grado di concludere che ci sono entrambe somiglianze con cellule equivalenti registrate in primati non umani e anche che ci sono potenziali differenze. Notano che un argomento per la ricerca futura risiede nei corsi temporali di adattamento e nella durata dei postumi, suggerendo che ci sono più meccanismi cellulari in gioco. Evidenziano anche che le cellule sensibili ai volti sono sensibili a più modalità, lasciando il potenziale per le interazioni. Ad esempio, l’interazione tra volti e percezione del corpo o volti e percezione della voce si rivelerà probabilmente una strada importante per la futura ricerca sulla percezione del viso.

Approcci evolutivi e comparativi alla percezione del viso

Nel loro articolo sull’elaborazione del viso nei neonati, Heron-Delaney et al. sottolinea l’importanza di essere in grado di distinguere tra membri della tua e altre specie. In primo luogo, esaminano precedenti ricerche che dimostrano che la capacità di distinguere i volti umani da quelli non umani emerge all’inizio dell’infanzia. Descrivono quindi nuove ricerche empiriche utilizzando tempi di ricerca preferenziali che dimostrano che neonati, neonati di 3 mesi e bambini di 6 mesi possono distinguere tra volti umani e non umani (scimmie e gorilla). Sebbene i neonati umani di 3 mesi e 6 mesi fossero in grado di distinguere tra corpi umani e non umani, i neonati non lo erano. Questi risultati presentano nuove prove convergenti che la discriminazione delle specie da segnali facciali emerge molto presto nell’infanzia e, forse ancora più importante, suggerisce che la discriminazione delle specie da segnali corporei emerge molto più lentamente. Discutono le implicazioni di questi risultati per i modelli di elaborazione del viso in cui si pensa che si sviluppino modelli di stimoli evolutivamente rilevanti che supportano aspetti fondamentali della percezione sociale durante l’infanzia e in cui diversi livelli di esperienza con i volti e i corpi dei conspecifici guidano diverse traiettorie di sviluppo per l’elaborazione del viso e del corpo. Fondamentalmente, il loro documento sottolinea che gli aspetti fondamentali dell’elaborazione del viso sono evidenti nei bambini in età molto giovane.

Mentre Heron-Delaney et al. confronta e contrasto il viso e corpo-capacità di elaborazione in individui di età diverse (ad esempio, i neonati e i bambini piccoli), Parr confronta viso-capacità di elaborazione in diverse specie di primati, discutendo la ricerca ha dimostrato che, come i neonati, infant gibboni, macachi e preferiscono guardare le facce relativi a viso oggetti e che l’esperienza è importante per discriminare tra le facce da diverse categorie (ad esempio i volti di specie diverse) in molte specie di primati. Mentre questi risultati sottolineano sorprendenti somiglianze nelle capacità di elaborazione dei volti tra le specie, discute anche altre ricerche che evidenziano possibili differenze nel modo in cui diverse specie di primati elaborano i volti. Ad esempio, gli effetti di inversione sull’elaborazione del viso, per cui l’inversione di un’immagine del viso compromette drasticamente molti aspetti fondamentali dell’elaborazione del viso (ad esempio, figura 2), sono stati ampiamente riportati negli esseri umani e negli scimpanzé, ma sembrano essere considerevolmente meno robusti nelle scimmie. Parr continua poi a discutere le prove per altre differenze e somiglianze nella capacità dei primati di individuare i volti della stessa categoria, inclusa una nuova ricerca che suggerisce che il sesso dei volti usati come stimoli, un fattore che spesso non viene nemmeno riportato nel lavoro di riconoscimento facciale con primati non umani, può essere fondamentale per l’individuazione nelle scimmie. Infine, discute la possibilità coinvolgente che queste differenze a volte sorprendenti ea volte sottili nelle capacità di elaborazione del viso tra le specie di primati possano essere sistematicamente correlate alla variazione delle loro strutture sociali.

Integrazione

Nel complesso, questa raccolta di documenti pone l’elaborazione dei volti in contesti evolutivi, funzionalisti e di sviluppo, evidenziando sia gli importanti segnali sociali contenuti nei volti che l’architettura neurale che supporta le percezioni di questi segnali. Riunire questi argomenti ora è importante, poiché il potenziale di integrazione tra questi tre argomenti è grande, ma, ad oggi, esempi concreti di integrazione effettiva sono molto meno comuni di quanto si possa sperare e/o aspettarsi. Mentre la ricerca sulla percezione del volto è condotta da scienziati che lavorano in diverse discipline, i ricercatori in diverse discipline possono spesso essere in gran parte inconsapevoli del lavoro potenzialmente di grande rilevanza per il proprio che viene svolto da ricercatori in altre aree, utilizzando altri metodi o lavorando all’interno di diversi quadri. Questo tema mostra la diversità, e in definitiva l’unità, della ricerca sulla percezione del volto, che speriamo sinceramente porterà a nuovi progressi nel campo e darà ai ricercatori un sapore della gamma di ricerche sul viso condotte da altri.

La raccolta di articoli qui presentati riunisce ricerche provenienti da una varietà di campi diversi, in particolare biologia, psicologia, primatologia e neuroscienze. La collezione presenta anche una più ampia varietà di tecniche e approcci di quelli comunemente usati in un singolo campo. I contributori utilizzano una varietà di paradigmi, tra cui approcci sperimentali, dati clinici, dati animali non umani, analisi computerizzata, elettrofisiologia e metodi di imaging cerebrale. I diversi aspetti della percezione del viso trattati in questi articoli non sono spesso affrontati, anche negli stessi tipi di rivista. Ad esempio, la percezione sociale, le neuroscienze, la ricerca comparativa e dello sviluppo tendono a essere pubblicate nelle proprie riviste relativamente specializzate. Speriamo che riunire questi argomenti serva quindi a esporre gli individui a una varietà di idee, problemi e tecniche che altrimenti non avrebbero considerato. Suggeriamo che è la sinergia dei diversi approcci che sarà più utile per avanzare nel campo della percezione del volto e che l’utilità di leggere questa raccolta di documenti è notevolmente maggiore dell’utilità di leggere ciascuno individualmente.

Note a piè di pagina

†Tutti gli autori hanno contribuito ugualmente all’introduzione.