Российские ученые предложили новый способ изучения распознавания эмоций

© iStock

Исследователи из Высшей школы экономики и Южного федерального университета (ЮФУ) разработали новый метод исследования восприятия эмоций по выражению лица. Для изучения способности человека распознавать разные эмоции они предложили использовать анимационные видеозаписи вместо фотографий. Это позволит повысить эффективность проводимых исследований. Результаты опубликованы в журнале Applied Sciences.

Одним из первых научное описание мимики и ее эволюционных функций у животных дал Чарльз Дарвин. Эмоциональная мимика сородичей — важнейший стимул, который помогает животным приспосабливаться друг к другу и к окружающей среде. Человеку тоже важно уметь адекватно распознавать эмоции на лице других людей в межличностных и профессиональных ситуациях.

Сегодня то, какие процессы происходят в мозге, когда человек видит и понимает эмоции другого, изучаются в том числе с помощью метода вызванных потенциалов электроэнцефалограмм (ВП ЭЭГ). ЭЭГ дает возможность исследовать электрическую активность мозга, измеряя скорость его ответа при различных психических процессах, например при восприятии лиц.

В ходе экспериментов ученые преимущественно используют фотографии. Исследователи из Вышки и ЮФУ предложили сделать эксперимент более похожим на ситуацию из жизни и использовать анимированные изображения, максимально приближенные к реальности.

С помощью технологии морфинга, которая создает визуальный эффект плавной трансформации одного объекта в другой, ученые создали 48 видеозаписей. Каждая из них состояла из 12 кадров с плавным переходом от нейтрального выражения лица к одной из основных эмоций: гнев, печаль, радость, отвращение, удивление и страх. Компьютерная анимация позволила сделать видео идентичными по стилю и продолжительности. Такого эффекта подобия нельзя было бы достичь при видеосъемке.

В эксперименте приняли участие 112 человек, среди них 59% мужчин и 41% женщин. Испытуемые наблюдали за 144 динамическими изображениями (морфами), которые были созданы из 56 цветных фотографий в анфас четырех мужчин и четырех женщин. Затем они называли в микрофон увиденную эмоцию.

Владимир Косоногов

«Проговаривание эмоций в микрофон мы стали использовать недавно. До этого респонденты должны были нажатием одной кнопки из шести указать, какую эмоцию они видят на этом лице. Это было неудобно: запомнить одновременно шесть кнопок для ответа было тяжело», — отмечает один из авторов исследования, заведующий Международной лабораторией социальной нейробиологии Владимир Косоногов.

Одновременно с этим ученые записывали вызванные потенциалы ЭЭГ с 32 отведений (электродов). Во время  эксперимента испытуемые разделились на две группы. Представители первой распознавали выражения лиц точнее и быстрее, а представители второй — медленнее и менее точно. Но в обеих группах метод морфинга доказал свою эффективность: ученые обнаружили ожидаемые мозговые отклики в областях, связанных со зрением в целом (затылочные области) и восприятием лиц в частности (височные области).

Использование новой технологии позволило оценить время наступления каждой фазы распознавания лицевых выражений и степень нагрузки (использования мозговых ресурсов) в каждой из них. Оказалось, что чем быстрее шло распознавание, тем больше была нагрузка. При этом для успешного выполнения задачи люди с более низкими способностями затрачивали больше мозговых ресурсов.

«Предложенный метод мог бы продвинуть исследования людей, испытывающих трудности в распознавании лицевых выражений. Это касается в первую очередь тех, кто страдает эмоциональными расстройствами, в том числе депрессией и тревожностью, а также аутизмом, шизофренией и СДВГ. У этих людей снижена способность к распознаванию эмоций на лицах», — отмечает Владимир Косоногов.