Взгляд играет центральную роль в повседневном социальном взаимодействии. Наша способность к мгновенному общению зависит от способности мозга определять и интерпретировать направление взгляда других людей. Как наш мозг определяет направление взгляда и какие факторы влияют на этот процесс?

В исследовании , опубликованном в журнале NeuroImage , команда из Женевского университета (UNIGE) преуспела в определении с беспрецедентной точностью точного момента, в который обнаруживается направление взгляда. Эти результаты значительно расширяют наше понимание расстройств аутистического спектра и могут предложить терапевтические перспективы для людей, страдающих болезнью Альцгеймера.

Человеческие лица являются наиболее распространенными и постоянными визуальными стимулами, с которыми мы сталкиваемся с момента нашего рождения. Наш мозг развил экспертизу для запоминания и распознавания лиц, а также для интерпретации сообщений, которые они передают. Например, прямой взгляд сигнализирует о желании участвовать в социальном взаимодействии , в то время как избегание зрительного контакта передает противоположное сообщение.

Но как быстро наш мозг может распознавать взгляды других? Эта тема была тщательно исследована. Однако существующие публикации в основном сосредоточены на изучении области глаз изолированно, игнорируя другие факторы, такие как ориентация головы.

Церебральный анализ взгляда
Команда из UNIGE представила участникам исследования 3D-аватары, каждый из которых имел разные направления головы и взгляда. В первом задании добровольцам было предложено указать ориентацию головы, а во втором задании им нужно было определить направление глаз.

Анализируя активность мозга с помощью электроэнцефалограммы, исследовательская группа обнаружила, что эти два процесса можно надежно расшифровать независимо друг от друга.

«Эксперимент также демонстрирует определенную иерархию в обработке этих двух видов информации. Сначала мозг воспринимает более глобальные визуальные сигналы, то есть ориентацию головы, начиная с 20 миллисекунд, а затем сосредотачивается на более локальной информации, то есть на глазах, начиная со 140 миллисекунд», — объясняет Домиле Таутвидайте, научный сотрудник и доцент факультета психологии и педагогических наук UNIGE, первый автор исследования.

«Эта иерархическая организация затем позволяет интегрировать информацию об области глаз и ориентации головы, чтобы гарантировать точную и эффективную оценку направления взгляда».

Исследование также показывает, что декодирование направления взгляда было значительно точнее, когда участников специально просили обратить внимание на взгляд представленных лиц. Это означает, что контекст задания влияет на восприятие и понимание взгляда.

«В повседневной жизни эти результаты показывают, что, когда люди активно вовлечены в «социальный режим», они лучше и быстрее распознают намерения других людей», — объясняет Николас Бурра, старший преподаватель факультета психологии и педагогических наук и директор Лаборатории экспериментального социального познания (ESClab) в UNIGE, который руководил этим исследованием.

Передовой метод
Используемый метод обеспечивает чрезвычайно точные результаты для этих двух механизмов. Интегрируя анализ нейронной активности с использованием электроэнцефалографии (ЭЭГ) с методами машинного обучения, исследовательская группа смогла предсказать декодирование взгляда и направления головы еще до того, как участники осознали это.

«Этот метод представляет собой значительное техническое новшество в этой области, позволяющее проводить гораздо более точный анализ, чем это было возможно ранее», — добавляет Николас Бурра.

У людей с расстройствами аутистического спектра декодирование этой информации может быть нарушено, и предпочтение может отдаваться избеганию зрительного контакта. Это также касается болезни Альцгеймера, когда в ходе развития заболевания трудности с памятью обедняют отношения человека с другими людьми и часто приводят к социальной изоляции. Поэтому важно понимать нейронные механизмы определения направления взгляда .

Результаты исследования и использованный метод вносят конкретный вклад в раннюю диагностику расстройств аутистического спектра у детей. Что касается болезни Альцгеймера, то одним из наиболее ярких симптомов по мере прогрессирования заболевания является неспособность узнавать лица, даже членов семьи.

Таким образом, это исследование открывает путь к лучшему пониманию нейронных механизмов, связанных с уменьшением социального взаимодействия и памяти на лица. Эту тему в настоящее время изучает доктор Таутвидайте в Университете Макгилла в Канаде.

Исследования лаборатории ESClab UNIGE будут продолжены в этой области путем анализа этих процессов во время реальных социальных взаимодействий.