Детский мозг сортирует лица

Учёные выяснили, что мозг детей и подростков по мере взросления всё точнее разделяет социальные сигналы, исходящие от лиц разного пола и с разными эмоциями. При этом тревожность меняет реакцию на потенциально угрожающие выражения лица. Результаты опубликованы в журнале Developmental Cognitive Neuroscience.

Культурные нормы и ранний опыт учат детей связывать определённые эмоции с мужчинами и женщинами. Гнев чаще воспринимается как свойство мужского лица — признак силы, доминирования или возможной опасности. Улыбка, напротив, чаще ассоциируется с женским лицом и эмоциональным теплом. Поэтому сердитая женщина или улыбающийся мужчина нарушают привычное ожидание, и мозгу приходится активнее разбираться в социальном сигнале.

Исследовательская группа Hua Bai, Yasra Arif и Tony W. Wilson из Boys Town National Research Hospital в Небраске изучала, как эти процессы меняются в детстве и подростковом возрасте. Особое внимание уделили альфа-, бета- и гамма-ритмам мозга. Альфа- и бета-волны связаны с вниманием, фильтрацией сенсорной информации, подготовкой движений и торможением реакций. Гамма-активность участвует в более сложной обработке, когда мозг объединяет эмоциональные и социальные сведения.

В исследовании участвовали здоровые дети и подростки от шести до 17 лет. В итоговый анализ вошли данные 149 человек. Участники смотрели на фотографии взрослых лиц с сердитым, радостным или нейтральным выражением. Половина лиц была мужской, половина — женской. Задача была формально простой: нажать кнопку, указав пол человека на фотографии, не обращая внимания на эмоцию.

Активность мозга регистрировали с помощью магнитоэнцефалографии — неинвазивного метода, который измеряет крошечные магнитные поля, возникающие при работе нервных клеток. Учёные также фиксировали скорость и точность ответов, а затем очищали записи от помех, связанных, например, с морганием и сердцебиением. Дети от восьми лет дополнительно заполняли стандартизированный опросник, оценивающий повседневную тревожность.

Поведение зависело и от возраста, и от сочетания пола лица с эмоцией. Быстрее всего участники реагировали на сердитые мужские лица. Медленнее всего — на сердитые женские. Для радостных лиц возрастные различия не достигли статистической значимости; заметнее они проявлялись при сердитых и нейтральных выражениях.

Изменения в мозговой активности возникали уже через доли секунды после появления лица. У старших детей усиливались альфа- и бета-ответы в областях, связанных со зрительным восприятием и управлением движениями. Особенно заметной была активность при неожиданных сочетаниях — сердитом женском и радостном мужском лице.

При сердитых мужских лицах усиление альфа- и бета-активности у старших участников наблюдалось в зоне, связанной с планированием движений и их торможением. По мнению авторов, с возрастом дети лучше подключают эту систему, чтобы не реагировать импульсивно на угрожающий сигнал и успеть его оценить.

Позже включался гамма-ритм. У подростков он сильнее проявлялся в областях, участвующих в сложной обработке социальных и эмоциональных сигналов, включая теменно-височный узел. Особенно это касалось сердитых женских лиц: неожиданное сочетание, вероятно, требовало от мозга дополнительной интерпретации.

Гамма-активность также возрастала при нейтральных выражениях, но единой картины не было: одни области сильнее реагировали на нейтральные мужские лица, другие — на женские. Исследователи связывают это с неоднозначностью нейтрального выражения: его смысл приходится угадывать независимо от пола человека.

Тревожность тоже влияла на обработку сигналов. Дети с более высоким уровнем тревоги демонстрировали слабые ранние альфа- и бета-ответы в зрительных областях при виде сердитых мужских лиц. Это согласуется с предположением, что тревожный мозг может быстро подавлять внимание к сильной угрозе, пытаясь снизить собственный дискомфорт. Реакции на сердитые женские лица оставались высокими при любом уровне тревожности.

У исследования есть ограничения. В нём участвовали только типично развивающиеся дети, поэтому выводы нельзя автоматически переносить на людей с социальным тревожным расстройством или расстройствами аутистического спектра. Все лица были взрослыми, а значит, пока неизвестно, реагировали бы дети так же на сверстников.

Кроме того, большинство участников были белыми. Это может создавать преимущество знакомости при восприятии лиц своей расы. Исследование было поперечным: каждого участника оценивали в один момент, поэтому нельзя проследить индивидуальную динамику на протяжении лет. Долгосрочные наблюдения помогли бы понять, как ранние реакции мозга связаны с дальнейшим социальным и эмоциональным развитием.

Работа называется «Обработка выражений лица меняется в зависимости от пола лица и уровня тревожности у развивающихся детей». Среди авторов — Hua Bai, Yasra Arif, Jake J. Son, Nathan M. Petro, Grace C. Ende, Danielle L. Rice, Jason A. John, Anna T. Coutant, Erica L. Steiner, Ryan J. Glesinger, Hannah J. Okelberry, Brittany K. Taylor, Giorgia Picci и Tony W. Wilson.