Новое исследование с использованием электроэнцефалографических (ЭЭГ) записей мозговых реакций пятимесячных младенцев показало, что они могут индивидуализировать лица своих матерей, т. е. генерировать специфические нейронные реакции, связанные с распознаванием лиц, когда им кратко показывают изображения лица их матери, но только при определенных условиях.
Полученные данные показывают, что маленькие дети могут идентифицировать лицо своей матери с первого взгляда, под разными углами и с разными выражениями лица, но только если оно не смешивается со слишком большим количеством других лиц. Исследование было опубликовано в Cortex .
Распознавание людей по их лицам чрезвычайно важно для социального взаимодействия. Это тоже очень сложная задача. Тем не менее, несмотря на его сложность, взрослые люди, как правило, способны распознавать тысячи лиц. Они также могут сделать это очень быстро, с первого взгляда, менее чем за секунду.
Предыдущие исследования показали, что людям гораздо проще распознавать знакомые лица под разными углами обзора и с разным выражением лица, чем подбирать совпадающие картинки, на которых изображены незнакомые лица. Это называется «эффектом знакомства» при распознавании лица. Эффект знакомства широко изучался в предыдущие годы, но возраст, в котором он развивается, и нейропсихологические механизмы, которые он использует, до сих пор неизвестны.
«Мы, взрослые люди, являемся экспертами в распознавании лиц», — объясняет автор исследования Стефани Пейкаржу из Гейдельбергского университета. «Мы легко распознаем большое количество знакомых и даже незнакомых лиц в мгновение ока. Меня интересует вопрос, как эта способность развивается! Каждая мама знает, что ее ребенок узнает ее в реальной жизни — по запаху, голосу и внешности. Но могут ли они сделать это, основываясь только на изображении? А если они увидят свою маму в фотоальбоме, узнают ли они ее?»
Чтобы выяснить, существует ли эффект знакомства при распознавании лица у младенцев, Пейкаржу и ее коллеги записали реакцию мозга на воздействие лиц 39 пятимесячных младенцев с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). Авторы выбрали младенцев этого возраста, потому что предыдущие исследования показали, что пятимесячные дети уже могут узнавать лица. Однако в этих исследованиях младенцам показывали лица в течение более длительного времени, поэтому оставалось неизвестным, могут ли младенцы этого возраста узнавать лица с первого взгляда и в разных условиях, как это делают взрослые.
Авторы применили дизайн стимулирующего воздействия быстрой периодической визуальной стимуляции (FVPS), в котором изображения лиц предъявляются участникам быстро, но неоднократно. Одно из лиц в группе называется мишенью, и ожидается, что это лицо узнает участник исследования. В данном случае это была либо мать младенца, либо лицо незнакомца, с которым младенец имел возможность ознакомиться.
Вся процедура начиналась с показа младенцу целевого лица на 30 секунд, чтобы младенец мог ознакомиться с ним. После этого продолжалась череда изображений лиц, каждое из которых показывалось ребенку на очень короткий момент. Каждый младенец подвергался до 12 таких испытаний.
Младенцы были разделены на две группы. Первой группе (17 младенцев) показывали серию изображений, на которых целевое лицо часто присутствовало, т. е. 80% изображений содержали целевое лицо, а количество различных лиц было небольшим. Младенцам из другой группы (22 ребенка) показывали серию картинок, на которых целевое лицо было редким (20%), а разных лиц на картинках было гораздо больше. Лица на фотографиях имели различное выражение лица и ориентацию головы.
Исследователи ожидали, что мозг младенцев, участвующих в исследовании, продемонстрирует схему активации, называемую индивидуацией, которая связана с распознаванием лиц, и что степень знакомства с лицом будет влиять на величину реакции индивидуации. Они также установили ряд других гипотез об ожидаемых реакциях индивидуации в различных условиях экспонирования лица.
Анализ записей ЭЭГ показал четкие реакции индивидуации при предъявлении лица матери и в группе, где оно предъявлялось часто. В других ситуациях воздействия реакции индивидуации мозга были намного ниже или отсутствовали. Результаты показали, что младенцы могут идентифицировать лицо своей матери, даже если они видят его с первого взгляда, под разными углами и с разными выражениями лица, подобно тому, как это делают пожилые люди.
«Даже в течение 170 мс (то есть 1/6 секунды или одно моргание) 5-месячные дети могут узнать свою мать!» Пейкаржу рассказал PsyPost. «Их мозг сильно реагирует на ее лицо, если оно встроено в поток незнакомых женщин. Но даже больше: они могут даже отличить незнакомую самку от других, просто основываясь на кратко представленных картинках. (Однако реакция была слабее, чем у мам.) Для меня это означает, что мозг младенца готов распознавать людей, что, скорее всего, способствует привязанности и социальным отношениям».
Младенцы, однако, требуют частого представления лица матери. Когда лицо матери было представлено как редкое изображение среди лиц множества разных незнакомцев, никакой реакции индивидуации не было получено.
Исследователи говорят, что это первое исследование, «сообщающее об успешном распознавании лица человека в первый год жизни по ориентации головы и выражению лица при высокой скорости представления». Однако следует отметить, что в исследовании использовались изображения лиц, которые включали внешние черты лица, такие как волосы, и результаты могли бы отличаться, если бы младенцам были представлены лица без внешних черт.
«В настоящее время мы заканчиваем следующее исследование, в котором я или мой коллега играем с участником перед этапом тестирования ЭЭГ, и мы выступаем в качестве целевых лиц в презентации», — сказал Пейкаржу. «Мне очень любопытно посмотреть, достаточно ли такого интерактивного ознакомления для улучшения узнавания, чтобы младенцы узнавали наши лица лучше, чем те, которые только что ознакомились с картинкой. (Это похоже на встречу с подругой с ее ребенком — узнает ли ребенок вас через 10 минут общения?)»