Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы. структурно-функциональные основы опознания эмоций по лицевой экспрессии. половые и индивидуальные различия
1.1. Биологическая, социальная и адаптивная роль опознания лиц и их эмоциональных выражений 10
1.2. Психофизиологическое исследование опознания лиц и лицевой экспрессии 11
1.3. Сведения об участии различных отделов мозга в опознании лиц и лицевой экспрессии 13
1.4. Вызванная электрическая активность мозга человека при опознании лиц и их эмоциональных выражений 17
1.5. Визуализация вызванной активности коры при опознании эмоциональной лицевой экспрессии 21
1.6. Особенности опознания эмоциональной лицевой экспрессии мужчинами и женщинами 25
1.7. Нейробиологические основы личностных характеристик человека 29
ГЛАВА 2. Методы исследования
2.1. Характеристика обследованной группы испытуемых 37
2.2. Методика проведения эксперимента 37
2.3. Регистрируемые показатели и их первичная обработка 40
2.4. Оценка психологического личностного профиля испытуемых 41
2.5. Статистический анализ данных 43
ГЛАВА 3. Результаты исследования. Поведенческие характеристики опознания лицевой эмоциональной экспрессии
3.1. Сравнительный анализ опознания выражений радости, гнева и страха 44
3.2. Половые различия характеристик опознания эмоций 44
3.3. Различия опознания лицевой экспрессии и пола лиц 46
3.4. Группы испытуемых с разным личностным профилем 48
3.5. Характеристики опознания лицевой экспрессии в группах эмоционально-лабильных и эмоционально-устойчивых испытуемых 52
3.6. Связь психофизиологических характеристик опознания с личностными факторами 56
ГЛАВА 4. Результаты исследования. Анализ вызванных потенциалов коры при опознании эмоциональной лицевой экспрессии
4.1. Компонентный состав и регионарные различия ВП 60
4.2. Вызванные потенциалы коры при опознании эмоций радости, гнева и страха 61
4.3. Различия ВП при опознании эмоционально-экспрессивной и нейтральной мимики 65
4.4. Сравнительный анализ ВП при опознании эмоциональной мимики и пола лиц 67
4.5. Межполушарные различия ВП при опознании эмоциональных выражений и пола лица 69
4.6. Половые различия ВП при опознании лицевой экспрессии 70
4.6.1. ВП у мужчин и женщин при опознании эмоциональной лицевой экспрессии и пола лиц (межгрупповое сравнение) 70
4.6.2. ВП при опознании эмоциональной лицевой экспрессии умужчин и женщин (внутригрупповоесравнение) 73
4.6.3. Особенности межполушарной асимметрии у мужчин и женщин 75
4.7. Характеристики ВП при опознании эмоций испытуемыми с разным личностным профилем 76
4.7.1. Различия ВП в группе эмоционально-лабильных и эмоционально-устойчивых испытуемых при опознании эмоций (межгрупповое сравнение) 76
4.7.2. Различия ВП в группе эмоционально-лабильных и эмоционально-устойчивых испытуемых при опознании ими нейтральной мимики и пола лиц (межгрупповое сравнение) 77
4.7.3. Характеристики ВП у эмоционально-лабильных и эмоционально-устойчивых испытуемых при опознании эмоций и пола (внутригрупповое сравнение) 79
4.7.4. Межполушарные различия ВП в группах испытуемых с разным личностным профилем 82
ГЛАВА 5. Обсуждение полученных результатов 84
Выводы 98
Литература 99
Приложение 117
- Психофизиологическое исследование опознания лиц и лицевой экспрессии
- Методика проведения эксперимента
- Характеристики опознания лицевой экспрессии в группах эмоционально-лабильных и эмоционально-устойчивых испытуемых
- Вызванные потенциалы коры при опознании эмоций радости, гнева и страха
Введение к работе
Актуальность проблемы. Выражение лица является одним из главных индикаторов эмоционального состояния и намерений человека, распознавание которых чрезвычайно важно для социальной адаптации. В конце 20-го века начались активные исследования центральных механизмов опознания человеком и приматами лицевой эмоциональной экспрессии. В нижневисочной коре мозга обезьян обнаружены нейроны, специфически реагирующие на лица (Perret et al., 1982; Rolls et al., 1984-1996; Tanaka et al., 1996,1997), а у человека методами функционального картирования (Puce et al., 1995,1997; Kanwisher et al., 1997; McCarty et al., 1997; Haxby et аЦ 2000) выявлена зона, специализированная для обработки информации о лице (фузиформная область коры). По данным нейрокартирования в опознании мимики принимают участие также миндалина, нижнелобные и орбитофронтальные отделы коры (Adolphs et al., 1994, 1995; Young et al., 1995, Phillips et al., 1998; Sprengelmeyer et al., 1998; Gorno-Tempini et al., 2001; Kesler-West etal.,2001).
Значительный вклад в понимание пространственно-временной организации процесса опознания лиц и лицевой эмоциональной экспрессии внесен исследованиями вызванных потенциалов мозга (ВП) в задачах выделения лиц из набора зрительных образов (Potter & Parker, 1997; Munte et al., 1998; Liu et al., 1999) и оценки идентичности последовательно экспонируемых лиц (Bobes et al., 1994, 2000; Munte et al., 1998; Streit et al., 2000). Ряд исследований направлен на анализ различий ВП при опознании лицевой экспрессии и других характеристик лица: пола, возраста, расовой принадлежности и др. ( Krolak-Salmon, 1999; Streit et al., 2000; Ioannides et al., 2000; Bobes et al., 2000; Herrman et al., 2002).
Сведения о связи параметров ВП с типом опознаваемой эмоции немногочисленны (Lang et al., 1991; Михайлова и др., 1998-2001; Измайлов и др., 2000; Krolak-Salmon et al., 2001). Обнаружены амплитудные различия ВП височно-затылочных областей коры при наблюдении испуганных, радостных и выражающих отвращение лиц в интервалах 250-550 мс и 550-750 мс от начала стимуляции (Krolak-Salmon et al., 2001). Другие авторы (Михайлова и др., 1998-2001; Измайлов и др., 2000) обнаружили более ранние (150-200 мс) изменения электрической активности в височных областях коры, связанные с типом опознаваемой лицевой экспрессии. В этих работах приведены данные о различиях временных и амплитудных характеристик ВП, специфике динамической межполушарной асимметрии при опознании эмоционально-положительной (радость), отрицательной (печаль) и нейтральной мимики. В меньшей степени исследованы нейрофизиологические механизмы опознания лицевых выражений отрицательных эмоций гнева и страха. Это
направление представляет особый интерес в связи с важностью опознания этих эмоций для адаптивно-приспособительной деятельности человека, а утрата способности их правильного распознавания может быть причиной девиантного эмоционального поведения (Davidson et al., 2000). Важность изучения опознания этих двух эмоций связана с известными из литературы различиями в характере возникающего в ответ поведения, которое, в зависимости от личностных свойств индивида, может носить активный или пассивно-избегательный характер (Fox, 2002). Сведения об индивидуальных особенностях распознавания эмоциональных выражений лиц также пока единичны и представлены данными функционального нейрокартирования (Canli et al., 2002).
Исходя из вышеизложенного, представлялось важным провести сравнительный анализ психофизиологических и нейрофизиологических характеристик опознания по мимике различных эмоциональных состояний: радости, гнева, страха и эмоционально-нейтрального состояния. Изучение связи этих характеристик с личностными особенностями, а также с полом испытуемых позволит лучше понять механизмы формирования различных стратегий коммуникативного поведения человека.
Цель исследования Целью настоящей работы являлось изучение процессов обработки информации о лицевой экспрессии эмоций страха, гнева и радости в ЦНС человека с использованием психофизиологических и нейрофизиологических методов, выяснение характера связи этих процессов с личностными свойствами и полом испытуемых.
Задачи исследования.
1. Проанализировать опознание человеком разных эмоционально-экспрессивных
выражений лица (радость, гнев и страх), выявить отличия от опознания нейтральной
мимики и пола лиц, исходя из психофизиологических характеристик опознания (точность
и время реакции).
По критерию вызванной активности коры мозга установить: в каких временных, амплитудных и топографических характеристиках ВП отражается тип эмоциональной лицевой экспрессии, различаются ли параметры ВП при опознании эмоционально-экспрессивных характеристик лица и при опознании нейтральной мимики и пола.
Исследовать зависимость индивидуальных психофизиологических и нейрофизиологических характеристик опознания человеком эмоциональной мимики от его личностных свойств.
Провести сравнительный анализ психофизиологических и нейрофизиологических характеристик опознания человеком эмоциональной мимики в группах мужчин и женщин.
Научная новизна. Впервые проведено психофизиологическое и
нейрофизиологическое исследование опознания человеком лицевой экспрессии радости, гнева и страха в сопоставлении с опознанием нейтральной мимики и пола лиц. Показано, что отрицательные эмоции опознаются медленнее и менее точно, чем эмоция радости. Обнаружена зависимость поведенческих характеристик опознания от личностных свойств и пола испытуемых. Выявлена связь суммарных вызванных потенциалов (ВП) с личностным профилем и полом испытуемых. У эмоционально-лабильных субъектов при опознании эмоций амплитуда вызванных потенциалов (ВП) коры выше на ранних (80-120 мс) и поздних (400-500 мс) этапах анализа сигнала; в сенсорно-специфических областях снижена амплитуда Р250. Латентность волн ВП женщин короче в сенсорно-специфических областях коры, а амплитуда поздних негативных компонентов выше с наибольшей выраженностью в лобных и центральных областях коры.
Теоретическое и практическое значение. Выявлены психофизиологические и
нейрофизиологические характеристики опознания эволюционно-значимых
эмоциональных выражений, а также различия, определяющие половую и индивидуальную специфику этой функции. Разница в скорости и точности опознания, во временных и амплитудных параметрах ВП при опознании положительной и отрицательных эмоций позволили выдвинуть предположение, что в их анализе участвуют различные нейронные системы. Обнаруженные различия в амплитуде ВП как на ранних, так и на поздних этапах анализа важны для понимания динамики процесса анализа этих эмоций в ЦНС. Данные о связи поведенческих и электрофизиологических параметров опознания эмоций с личностным профилем испытуемых могут быть существенны для понимания нейрофизиологических основ индивидуальных особенностей поведения, определяющих разнообразие поведенческих ответов на эмоциональные проявления других людей. Результаты исследования показывают существенные различия в механизмах восприятия эмоций у эмоционально-лабильных и эмоционально-устойчивых людей, личностный профиль которых отличается по ряду эмоциональных и коммуникативных свойств. Неодинаковые скорость и точность реакции опознания гнева и страха у мужчин и женщин, а также особенности опознания ими женских и мужских лиц представляют интерес для понимания нейробиологии половых различий в эмоциональности и эмпатии. Полученные данные о групповых различиях в восприятии гнева и страха свидетельствуют о необходимости индивидуального подхода к коррекции эмоционального поведения.
Основные положения, выносимые на защиту.
Лицевая экспрессия гнева и страха опознается людьми хуже и медленнее по сравнению с радостью. Эмоциональная мимика опознается быстрее и точнее, чем нейтральная, но медленнее и с большим количеством ошибок по сравнению с полом лиц.
Поведенческие характеристики опознания зависят от личностных свойств и пола испытуемых. Эмоционально-устойчивые люди более точно и быстро опознают выражение радости и хуже всего - страха. У эмоционально-лабильных личностей опознание гнева и страха не различается, а страх опознается ими точнее и быстрее, чем устойчивыми людьми. Женщины, по сравнению с мужчинами, быстрее, но менее точно опознают эмоции.
Характеристики суммарных вызванных потенциалов в затылочных, височных и лобных отделах коры связаны с типом опознаваемой эмоции. Опознание гнева характеризуется увеличением латентностей волн ВП, а при опознании страха амплитуда поздней негативной волны снижена в лобных областях коры. Наибольшие латентности волн ВП характерны для опознания нейтральной мимики и пола лиц.
Характеристики корковых вызванных потенциалов при опознании эмоций связаны с личностным профилем испытуемого. У эмоционально-лабильных субъектов выше амплитуда ранней позитивности и поздней негативной волны. В сенсорно-специфических областях амплитуда Р250 выше у эмоционально-устойчивых испытуемых. Различия ВП, связанные с типом опознаваемой эмоции, более отчетливы у эмоционально-устойчивых испытуемых.
Характеристики вызванных потенциалов зависят от пола испытуемых: при опознании отрицательных эмоций у женщин короче латентность волн ВП в сенсорно-специфических областях коры. Амплитуда поздних негативных волн выше, что особенно выражено в лобных и центральных областях коры.
Апробация материалов диссертации. Материалы диссертационной работы в виде научных докладов были представлены на: конференции молодых ученых, посвященной 50-летию института Высшей нервной деятельности и нейрофизиологии (Москва, 2000), IX международном конгрессе по проблемам биологической психиатрии (Берлин, Германия, 2001), 6-ой междисциплинарной региональной конференции по биологической психиатрии "Стресс и поведение" (Москва. 2001), XI Европейском конгрессе по клинической нейрофизиологии (Барселона. Испания. 2002), XIII Мировом конгрессе по магнитной томографии мозга (Неаполь, Италия. 2002); опубликовано 8 печатных работ, из них 3 статьи в отечественных журналах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из следующих разделов:
введение, обзор литературы, методика, результаты, обсуждение результатов,
выводы список литературы и приложение. Материал изложен на страницах
машинописного текста, содержит рисунка, таблиц. Библиография
включает источника.
Психофизиологическое исследование опознания лиц и лицевой экспрессии
Нарушение «системы» опознания лиц приводило к появлению разных вариантов прозопагнозии (т.е. неспособности узнавать знакомые лица и их выражения) при поражении различных областей коры мозга (Benton et al., 1980; Сидорова, 2000;); поражение височных областей ведет к более глубокому нарушению распознавания эмоциональной мимики, чем лобных и теменных отделов (Сидорова, 2000).
Несколькими исследователями было установлено, что на способность узнавания лиц не влияет их поворот ни в профиль, ни на 45 градусов (Patterson and Baddeley, 1977; Ellis et al., 1979).
Основываясь на поведенческих и нейропсихологических данных, Брюс и Янг (Bruce and Young, 1986) сделали вывод о том, что в мозге существует, по крайней мере, две независимые системы: система узнавания лиц и идентификации их эмоциональных выражений. Например, больной не мог узнать лицо знакомого человека, однако правильно определял эмоцию на его лице. Сходным образом поворот изображения лица относительно вертикальной оси не влиял на его узнавание, однако изменял точность определения его эмоционального выражения.
Методические аспекты исследования мимической экспрессии длительное время разрабатывались американскими исследователями Экманом и Фризен (Ekman and Friesen, 1976). Ими был предложен детальный метод анализа мимического выражения - система кодирования лицевых действий ("Facial actions coding system — FACS"), описывающая все «единицы действий» лица, вызывающих его визуально наблюдаемые движения. «Единица действия» эквивалентна изменению выражения лица, осуществляемому одной или несколькими мимическими мышцами. Однако, соответствие между мышечными единицами и мимикой не абсолютно, т.к. некоторые мышцы связаны с несколькими «единицами действия». Принято разделять мимические выражения на основные, т.е. выражающие одну эмоцию, и «составные» -смешанные эмоции.
Исследованию формализованного описания эмоциональных выражений лица посвящены работы и других исследователей (Рагашеу, 1996; Yamada et al., 1998; Paramey and Benson, 1998; Benson, 1999). Авторы предложили описывать лицевую экспрессию по ее геометрическим характеристикам (по изгибу губ, бровей, контуру глаз, положению углов глаз, расстоянию между отдельными частями лица).
В ряде работ приведены данные о влиянии физических характеристик лицевого стимула (интенсивность, размер, время экспозиции, знак контраста, изменение проекции) на точность его опознания и время двигательной реакции - ВР (Ekman et al., 1972; Ekman and Friesen, 1982; Oster, 1989; Pitcairn, 1989; Erwin et al., 1992; Jessimer and Markham, 1997; McMullen et al., 2000; Collishaw and Hole, 2000).
В психологических работах анализировали факторы, влияющие на успешность опознания эмоций, такие как модальность эмоций, интенсивность их выражения (Изард, 1980; Oster, 1989; Pitcairn, 1989; Моносова и Чаянов, 1992; Erwin et al., 1992), возраст и пол испытуемого и пол изображенного на рисунке или фотографии человека (Лабунская, 1989; Erwin et al., 1992; Khurana, 1998; Thayer and Johnsen, 2000), личностные особенности опознающего индивида (Бодалев, 1977; Rapaczynski and Erlichman, 1979; Pitcairn, 1989; Jessimer and Markham, 1997).
Осуществление функции опознания лиц и их выражений происходит за счет деятельности целого ряда областей. Мы остановимся на особенностях обработки этого типа зрительной информации в нижневисочной коре, миндалине, префронтальной коре.
В начале 1980-х годов в мозге обезьян (Bruce et al., 1981; Perrett et al., 1982), в глубине верхней височной извилины (superior temporal sulcus), были обнаружены группы клеток, которые отвечали преимущественно на изображения лиц, причем "убирание" одной или нескольких частей лица значительно уменьшало эти ответы. На лица и детали лица эти нейроны отвечали активнее (частота разряда увеличивалась до 40 раз), чем на другие сложные стимулы, при этом на изображения геометрических фигур их ответы были минимальны. Описанные нейроны оказались нечувствительными к изменениям параметров стимуляции, при которых лица остаются узнаваемыми (размер, контраста), но их ответы уменьшались при изменениях, ухудшающих опознание лиц: при перевороте изображения на 180 град., изменении угла зрения (Perret et al., 1982, 1987; Rolls, 1984, 1986, 1992). Записи активности клеток этой области оказались очень важным материалом для понимания независимости процессов идентификации лиц и эмоций. Из регистрируемой активности 45 нейронов височной коры при предъявлении фотографий лиц и эмоциональных лиц, 15 нейронов оказались чувствительными к знакомым/незнакомым лицам, а 9 нейронов к эмоциональным лицам, независимо от идентичности лиц. Более того, авторы обнаружили дифференциальный ответ нейронов при предъявлении лиц с разными эмоциональными выражениями с наибольшей амплитудой на угрожающие лица. Нейроны, чувствительные к знакомым/незнакомым лицам, были обнаружены в районе верхней височной борозды, а нейроны, отвечающие на эмоциональные выражения, обнаружены в районе нижней височной борозды (Hasselmo et al., 1989; Rolls, 1992). Группа исследователей под руководством Танака (Tanaka et al., 1992-1996) обнаружила у обезьян в ограниченной области височной коры мозга (обозначенной в этих работах, как ТЕ) специфические реакции клеток на т.н. «critical features» (характеристики образа, полученные из первоначального более сложного изображения методом редукции), которые важны для узнавания. Однако, при упрощении изображений лиц, реакции клеток уменьшались. Методом оптического картирования показана колончатая организация височной коры, причем при наблюдении лиц вразных ракурсах активируются различные оптические колонки (Wang et al., 1996). Максимум активации нейронов при наблюдении лиц у приматов регистрировался в височной коре, однако нейроны с подобными свойствами были обнаружены в миндалине (Leonard et al., 1985) и лобной коре (Seamas et al., 1999). Возникла гипотеза, что лицо-специфические популяции нейронов имеют связи с миндалевидным ядром и другими лимбическими структурами, где также были обнаружены нейроны, отвечающие на лицевые стимулы (Leonard et al., 1995).
Первые исследования активности отдельных нейронов были проведены Оджеманом и др. (Ojemann et al., 1992) на 11 пациентах - эпилептиках, которым были вживлены погруженные электроды. Регистрировалась активность 21 популяции нейронов в13 местах в правой верхней и средней височной бороздах. При наблюдении эмоциональных лиц больший процент активных нейронов был зарегистрирован в средней височной борозде (middle temporal gyrus - MTG).
В течение последующих 10 лет интерес исследователей к проблеме локализации лицоспецифичских нейронов в мозге человека сильно возрос; к исследованию были привлечены современные методы нейрокартирования мозга, функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).
Методика проведения эксперимента
Исследование проведено в управляемых компьютером экспериментах, в которых использовалось программное обеспечение фирмы МБН ("МБН-Картограф").
Экспериментальные серии. Проведено две серии опытов: психофизиологическая с регистрацией вероятности правильных и ошибочных ответов (пропущенные реакции не учитывались) и времени двигательной реакции и нейрофизиологическая с многоканальной регистрацией зрительных вызванных потенциалов. Каждая из серий опытов состояла из основного исследования, которое заключалось в опознании эмоциональной лицевой экспрессии — ее идентификации по внутреннему эталону - и контрольных исследований с опознанием тех же изображений лиц женского и мужского пола с заданием опознать пол человека, изображенного на фотографиях. Стимулы предъявлялись в центр поля зрения.
Для исследования психофизиологических параметров анализировали две серии опытов. Одна из них у 64 испытуемых (35 мужчин и 29 женщин) являлась составной частью нейрофизиологической серии, в которой также регистрировалось время реакции (ВР, мс) и точность опознания (по критерию вероятности правильного ответа, (%) эмоциональной лицевой экспрессии - гнева, страха или радости - с параллельной многоканальной регистрацией корковых ВП. Длительность опознаваемого лицевого стимула составляла 80 мс. Это время экспозиции выбрано нами ранее как оптимальное для нейрофизиологического эксперимента (Михайлова, Сушко, 1993). Известно, что наблюдаемый при этой длительности уровень опознания в 75-80% является околопороговым и предпочитается для анализа механизмов классификации изображений (Невская и Леушина, 1980). Число стимулов в каждом опыте - 120 (по 40 для каждого эмоционального выражения), лица с разными эмоциональными выражениями появлялись на экране в случайном порядке. В этой же серии на группе 37 испытуемых (19 мужчин и 18 женщин; все они принимали участие в основных опытах по опознанию эмоциональной экспрессии) проведены контрольные опыты опознания пола изображенных на фотографии людей, при этом использовались фотографии тех же лиц, что и в основной серии, но с эмоционально-нейтральным выражением. Количество стимулов в этой серии — 80 (40 мужских и 40 женских лиц), остальные параметры стимуляции — те же, что и при опознании эмоций. В данной серии задача опознания выполнялась в удобном для испытуемых темпе, они не получали инструкции нажать на ключ как можно быстрее.
В психофизиологической серии опытов на 30 испытуемых (14 мужчин и 16 женщин, 25 из которых принимали участие и в первой серии) точность и ВР опознания исследовали в ситуации более высокой мобилизационной готовности, которую создавали инструкцией нажимать на ключ как можно быстрее. При этом время экспозиции стимула ограничивали 40 мс, применяли прием обратной маскировки изображением, составленным из элементов использованных фотографий лиц (Михайлова, Сушко, 1993).
Стимулы. В качестве зрительных стимулов использовали черно-белые фотографии эмоционально-выразительных лиц. Стандартизированные фотографии радостных, гневных, испуганных и эмоционально-нейтральных лиц были взяты из альбома Экмана и Фризен (Ekman & Friesen, 1975) были пересняты через сканирующее устройство и преобразованы в 16-битные графические файлы "рсх" или "bmp" формата.
Параметры зрительной стимуляции и временная схема опытов. За предъявлением на экране монитора тестового изображения следовал маскирующий стимул (изображение, состоящее из элементов всех предъявляемых лиц), заканчивающийся через 1000 мс после начала стимуляции. Затем в центре экрана появлялась фиксационная точка в виде небольшого креста, которая находилась на экране вплоть до появления следующего тестового изображения. Угловой размер стимулов составлял 6-8 угловых градусов, длительность экспозиции стимула на экране монитора -40 мс в психофизической серии и 80 мс в нейрофизиологической серии, величина межстимульного интервала 5±1 с. В каждой экспериментальной серии предъявляли 120 или 70 стимулов (по 40 для каждого типа эмоциональной экспрессии и по 35 стимулов в серии определения пола). Изображения лиц с разными эмоциональными выражениями чередовались в случайном порядке. Временная схема экспериментов приведена на рис. 1.
Ход эксперимента. Исследования проводили в утреннее или дневное время с 10 до 14 часов. Во время исследования испытуемый сидел в удобном кресле в звукозаглушенной и затемненной комнате на расстоянии 70-80 см от экрана монитора компьютера IBM PC/AT 486, видимого бинокулярно под углом 22.6 угловых градусов.
Фоновая освещенность на уровне зрачка - 1 лк; при предъявлении изображений не происходило ее существенного изменения. До начала исследования испытуемый получал инструкцию, которая в основом исследовании носила следующий характер: "Перед Вами находится монитор. В его центре Вы видите небольшой крест, на котором Вы должны фиксировать взгляд. В случайном порядке на короткое время будут появляться изображения лиц с разными эмоциями, а после этого будет появляться "маска" - рисунок, состоящий из элементов изображения лица. Вы должны нажать вперед на трехпозиционньш ключ, закрепленный на ручке кресла под правой рукой, если Вы оценили лицо как улыбающееся, назад - как агрессивное и вправо - как эмоционально-нейтральное".
В психофизиологических опытах испытуемого просили нажать на ключ сразу после того, как он опознает стимул. В нейрофизиологической серии с регистрацией вызванных потенциалов коры мозга для исключения влияния на ВП двигательных артефактов испытуемого просили нажать на ключ только после появления на экране фиксационной точки, т.е., не ранее чем через 1000 мс после начала стимула. Отсутствие в этой серии необходимости быстро нажимать на ключ создавало достаточно комфортные естественные условия работы испытуемого в свойственном ему режиме.
Характеристики опознания лицевой экспрессии в группах эмоционально-лабильных и эмоционально-устойчивых испытуемых
Различие двух групп испытуемых по опознанию страха, может быть, связано с важностью переживания и опознания этой эмоции для адаптивно-приспособительной деятельности человека (Изард, 1980; Adolphs et al., 1996). Выражения страха и гнева на лице сигнализируют о возможной угрозе, и точность их опознания выше у тревожных людей (Fox et al., 2001). Авторы исследования (Fox et al., 2001) предположили существование зависимого от уровня личностной тревожности механизма селективного внимания к тем выражениям лица, которые предупреждают о потенциальной опасности. Можно думать, что в выделенной нами группе эмоционально-лабильных испытуемых, личностный профиль которых (тревожность, экстравертированность, подчиненность, конформность) предполагает значительную зависимость от социальных факторов среды, выражение страха является высокозначимым сигналом опасности, требующим быстрой ответной реакции. Напротив, эмоционально-устойчивые личности в определенной степени пренебрегают этой информацией, что также может иметь приспособительное значение, формируя поведенческий стереотип смелого человека, не поддающегося панике.
Показатели опознания гнева у испытуемых двух групп значимо не различались, но выявилась достоверная зависимость точности опознания этой эмоции от уровня тревожности, как во всей группе испытуемых, так и отдельно у эмоционально-лабильных личностей. Такая зависимость отмечена и другими авторами (Bradley et al., 1999; Byrne et al., 1995). Кроме того, показано влияние факторов «коммуникативного блока»: менее точное опознание гнева свойственно людям с выраженным стремлением к доминированию и высокой самооценкой. Они хуже опознают и выражение страха, а также мужские лица, которые по сравнению с женскими лицами в филогенезе, по-видимому, были потенциально более опасными.
При сравнении характеристик опознания эмоций внутри групп обнаружено, что при достаточно высокой точности опознания эмоций у эмоционально-устойчивых испытуемых точности и ВР опознания гнева и страха различаются между собой, в то время, как у эмоционально - лабильных, эта разница практически отсутствует. Этот факт интересен для обсуждения т.н. рабочего стиля испытуемых этих двух групп. Можно предположить, что эмоционально-лабильные испытуемые «добросовестно» работают в любых условиях, в то время, как эмоционально - устойчивые личности проявляют зависимость от мотивирующих стимулов. При ошибочном опознании наибольшие значения ВР продемонстрировали эмоционально-устойчивые испытуемые. Таким образом, можно предполагать, что эмоционально-устойчивые испытуемые больше дифференцируют негативные эмоции по сравнению эмоционально-лабильными (Михайлова, Розенберг, 2004). Интересно, что при выполнении «эмоционально незначимой» задачи опознания пола, различия между группами оказались даже выше, чем при опознании эмоций. Причем, эта разница выше при опознании женских лиц по сравнению с мужскими, и большие значения ВР зарегистрированы у испытуемых эмоционально — устойчивой группы.
Зависимость опознания от личностных свойств подтверждена результатами корреляционного анализа. При этом личностные факторы в большей степени влияли на ВР опознания и в меньшей - на его точность. Это, может быть, связано, с одной стороны, с высокой узнаваемостью изображений лиц и, с другой - с большей чувствительностью показателя ВР к состоянию испытуемого (Bradley et al., 1999; Fox et al., 2001). В целом (по всей группе испытуемых) обнаружена достоверная зависимость ВР от личностных свойств, относящихся к коммуникативному блоку: общительности, чувствительности, конформности, практичности и доверчивости. Наиболее четкую связь с ВР опознания продемонстрировал фактор «доверчивость/подозрительность»: чем менее открыт, терпим и уживчив человек, чем более насторожен по отношению к окружающим, тем меньше значение ВР при опознании эмоциональной мимики и пола, что соответствует трактовке этого фактора как характеристики эмоционального отношения к людям (Райгородский и др., 2000).
В литературе данные о связи психофизиологических характеристик опознания эмоций с личностными характеристиками испытуемых отсутствуют. Наши данные могут быть сопоставимы с результатами исследования, в котором сравнивались испытуемые с устойчивой и неустойчивой установкой по факторам шкалы Кеттелла. Сходно с нашими данными между людьми с устойчивой и неустойчивой установками достоверные различия были обнаружены по шкале консерватизм/радикализм или «ригидность/гибкость» и Q2 «конформизм/нонконформизм», фактором С «эмоциональная стабильность/нестабильность» (Черемушкин и др., 1997). Важно, что ВР на пробный стимул перед предъявлением слов оказалась большей у людей с неустойчивой установкой.
Вместе с тем, в каждой из групп испытуемых время реакции зависело от разных личностных факторов. У лабильных испытуемых ВР опознания мимики прямо связано с уровнем эмоциональной стабильности: чем спокойнее человек, тем больше величина ВР. У устойчивых испытуемых на ВР опознания эмоций влияли другие личностных факторы: положительно - общительность и уровень радикализма и отрицательно - фактор «сенситивность/реакгивная уравновешенность». Хотя пока не представляется возможным глубоко обсудить эти зависимости, необходимо подчеркнуть, что свойства личности, влияющие на опознание, неодинаковы в двух группах испытуемых и отличаются от факторов, влияющих на опознание пола лиц. Можно предположить, что эти различия между группами связаны с особенностями функционирования у них системы мозга, которая во многом определяет поведение в социуме и является нейроанатомической основой «индивидуального аффективного стиля» (Симонов, 1981; Davidson et al., 1999). К кругу этих образований относят миндалину, стриатум, гиппокамп, островковую область, переднюю поясную кору и тесно связанные с ними вентромедиальный и дорзолатеральный отделы префронтальной коры (Симонов, 1981; Depue et al., 1999). Учитывая тот факт, что межгрупповые различия в основном связаны с характеристиками опознания выражения страха, можно предположить важную роль миндалевидного комплекса в их возникновении. Косвенно об этом говорят экспериментальные данные о зависимости параметров восприятия чужого страха,, его переживания от морфологической целостности и функционального состояния этого ядра (Adolphs et al., 1996; Prather et al., 2001). С другой стороны, миндалина играет важную роль в организации социального поведения (Adolphs et al., 1996) и особенности ее функционирования связаны с уровнем экстравертированности личности (Depue et al., 1999). Можно полагать, что полученные в настоящей работе данные о связи психофизиологических характеристик опознания эмоциональных выражений лица с личностными свойствами испытуемых интересны и важны для понимания механизма формирования индивидуальных стратегий коммуникативного поведения.
Во второй части исследования мы провели анализ вызванных потенциалов при опознании эмоциональной экспрессии. В качестве контроля к задаче опознания эмоций мы также проанализировали ВП при опознания мужских и женских лиц и нейтрального выражения. Был проведен анализ половых различий и различий, связанных с личностным профилем испытуемых.
Вызванные потенциалы коры при опознании эмоций радости, гнева и страха
Обнаруженные нами данные о различиях в амплитудных характеристиках ВП у людей с разным личностным профилем оригинальны, так как на данном этапе сведения в литературе о связи личностных характеристик с параметрами опознания эмоций отсутствуют, а существуют лишь единичные данные, косвенно относящиеся к данной работе.
Пизагалли и др. (Pizzagalli et al., 2000) обнаружили связь топографии активационных изменений коры мозга человека (по критерию ВП) при наблюдении лиц из теста Сонди со свойственным данной личности характером эмоциональной оценки этих изображений -положительной или отрицательной. Достоверные межгрупповые различия эти исследователи обнаружили в интервалах 132-196 мс и 196 - 272 мс в виде повышения амплитуды ВП у субъектов, оценивающих фотографии более негативно. У людей с негативным отношением фокус активации был обнаружен в правом полушарии, а у людей с позитивным отношением -в левом полушарии. В нашем исследовании различия в ВП эмоционально-лабильных и эмоционально-устойчивых испытуемых проявились еще раньше. Раннее появление различий при опознании эмоций позволяет полагать, что в их происхождении важную роль играют модулирующие влияния со стороны других образований мозга через систему горизонтальных и нисходящих связей (Lamme & Roelfsema, 2000). Подтверждением этому служит тот факт, что в исследовании Пиццагалли в интервале 132-196 мс, согласно реконструкции мозговых структур с помощью метода электромагнитной томографии с низким разрешением обнаружено, что уровень активации лимбических структур соответствовал таковому в нижнелобной борозде (Pizzagalli et al., 2000). Как и в этом исследовании, в нашей работе достоверные различия получены в основном для сравнений электродов правого полушария. Также мы наблюдали четкое повышение амплитуды ВП эмоционально-лабильных испытуемых в интервале 400-500 мс, в основном связанные с лобными областями. Роль лобной коры известна и в организации эмоциональных реакций, и в формировании устойчивых стереотипов эмоционального поведения (Симонов, 1981; Davidson, 2000).
Префронтальная кора и связанные с ней функционально образования - миндалина, стриатум, передняя поясная кора и инсула - рассматриваются как нейроанатомическая основа «индивидуального аффективного стиля», а нарушения их системного функционирования -как возможная причина девиантного эмоционального поведения: агрессии и насилия (Davidson et аЦ 2000). Есть единичные данные, полученные методом фМРТ, зависимости ответа миндалины на фотографию счастливого лица от уровня экстраверсии у здоровых испытуемых (Canli et al., 2002). Вместе с тем, такие соотношения отсутствовали при наблюдении испуганного лица, что говорит о существовании «стандартных» реакций мозга разных испытуемых на сигналы высокой социальной значимости, правильная оценка которых важна для выживания индивида. Можно предположить, что обнаруженные межгрупповые различия в характеристиках ВП при опознании эмоциональной мимики связаны с особенностями функционирования миндалины и связанной с ней передней поясной коры. Основанием для такого предположения могут быть данные о влиянии активности этих структур на время двигательной реакции при опознании стимулов (Mulert et al., 2003), их связи с темпераментом человека (Canli et al., 2002). По данным Мулерта и др. (Mulert et al., 2003), субъекты с более коротким временем реакции демонстрировали существенно большую активацию передней поясной коры (Mulert et al., 2003), в ВП этих испытуемых выше амплитуда волны N1 (интервал от 90 до 140 мс). На ранние различия в электрографических показателях в зависимости от личностных свойств указывают и другие исследователи (Karakas et al., 2003): они обнаружили появление гамма колебаний в интервале 0-150 мс в ЭЭГ людей, характеризующихся большей степенью внимания и большей способностью концентрироваться при решении когнитивных задач. Согласно нашим данным, уровень активности лобной коры выше у эмоционально-лабильных испытуемых. Связь уровня активности коры с эмоциональной нестабильностью и лабильностью нервной системы отмечалась в литературе ранее (Gastaut, 1958). Лица с высокой корковой активацией, по классификации X. Гасто, являются гипервозбудимыми и лабильными, что в общих чертах соответствует характеристике выделенной нами группы эмоционально-лабильных испытуемых. Понижение амплитуды ВП при опознании эмоции страха, именно в группе эмоционально-устойчивых испытуемых, может отражать подавление активности, настроенной на «борьбу - бегство», и состояние оценивания значимости стимула для индивида. Большая степень дифференциации эмоциональных выражений (гнева и страха) характерна для эмоционально-устойчивых испытуемых и проявилась, как для характеристик ВП, так и для ВР опознания эмоций. Интересно, что лучшая степень дифференциации эмоциональных выражений по характеристикам ВП характерна и для мужчин. По Небылицину «лабильная нервная система обладает большей возбудимостью и раньше начинает реагировать на эмоциональный стимул, но является менее выносливой и работоспособной» (Небылицин, 2000). Возможно, поэтому у эмоционально-лабильных испытуемых регистрируется большая активность коры головного мозга и более короткое ВР по сравнению с устойчивыми испытуемыми: это сочетается с разной степенью амплитудных различий ВП лобных отделов коры при опознании эмоций гнева и страха внутри групп испытуемых. Согласно предположениям некоторых авторов (Русалов и др., 1993; Разумникова, 2001) наблюдаемые различия в вызванных ответах коры могут отражать определенную жесткость или гибкость взаимодействия нейронных ансамблей, что, в конечном счете, и формирует устойчивую или изменчивую поведенческую реакцию. Можно предположить, что индивидуальные поведенческие и электрофизиологические особенности опознания эмоций гнева и страха, связаны с характером взаимодействия фронтального неокортекса и лимбических образований.
Похожие диссертации на Психофизиологические и нейрофизиологические характеристики опознания эмоций радости, гнева и страха
