Как мозг распознаёт внешность и голос

- Анна Липатова
  
  Автор Викиум

В детском саду провели эксперимент: родителям нужно было спиной узнать голос своего ребёнка. Мамы наполовину справились, папы — совсем нет.

И не потому, что они плохо знают своих детей, а потому что так устроен наш мозг.

Навык узнавания

Узнавание, как и любая другая нервная деятельность, происходит по схеме:

орган восприятия (зрение, осязание, слух, вкус, обоняние) даёт первую информацию,
нейроны передают импульсы в нужный отдел мозга (у каждого чувства свой),
дальше сигнал идёт через хранилище памяти гипоталамус, и уже после серии фильтров (опасно — нет, важно — нет, интересно — нет и другие) из мозга мы получаем первую двигательную реакцию.

Но в случае с распознаванием лиц всё немного сложней.

Узнавание лиц

Это не самый простой и быстрый процесс, прежде всего из-за специфики зрительного восприятия. Свет попадает на сетчатку, которая с помощью фоторецепторов захватывает изображение того, на что вы смотрите.

Но глаз выпуклый, и картинка преломляется. И в итоге мозг видит всё вверх ногами. Кроме того, в глазу есть слепое пятно, место, где зрительный нерв соединяется с сетчаткой. У него вообще нет фоторецепторов.

Но это не значит, что мы видим мир перевернутым или с дыркой посередине. Мозг автоматически переворачивает изображения и использует информацию другого глаза, если свет попал в слепое пятно первого. То есть он всегда интерпретирует информацию.

А чтобы узнать лицо, у мозга есть несколько специализированных отделов, но это прежде всего:

веретенообразная область лица (FFA) — часть нижней височной коры (целостное распознавание),
латеральная область (LOC) — находится под FFA (распознавание элементов).

При этом частичное распознавание (LOC) мозг использует чаще, чем общее (FFA). Именно поэтому:

ему сложней распознать перевёрнутые лица (эффект Тэтчер),
он может видеть лица там, где их нет (розетки или передняя часть автомобиля.

Любые нарушения этих отделов могут привести к сбоям в узнавании лиц и изображений.

Узнавание голоса

Чтобы узнать голос, мозг интегрирует зрительную и слуховую информацию. Это удалось выяснить при изучении больных эпилепсией.

В современной медицине есть подход, когда при сильных припадках в разные участки мозга вживляются электроды. С ними находят «виновников» спазмов, которые удаляют, и человек таким образом излечивается от тяжелой болезни. Учёные из Медицинской школы Университета Питтсбурга заручились согласием таких пациентов, чтобы доказать, что распознавание лиц и голоса взаимосвязано.

Они показывали пациентам изображения известных американских президентов и давали слушать аудио с их голосами. В итоге нашли, что:

и зрительный, и звуковой образ активируют веретенообразную область височной коры (FFA),
звуковое узнавание происходит медленнее визуального.

Это объясняет, почему нам легче определить человека по голосу, если мы видим его. А ещё открывает большую область для исследований. Будет ли работать эта связь при распознавании малознакомых или незнакомых голосов и лиц, учёным ещё предстоит выяснить.

Искусственный интеллект, исследования воздействия на мозг уже позволяют лечить или по крайней мере облегчать симптомы у людей с травмами, возрастными изменениями и другими нарушениями мозга. Однако каждый может дополнительно помогать себе самостоятельно. Мозгу в любом возрасте нужна регулярная умеренная когнитивная нагрузка. Получите её с запатентованной системой Викиум, для результата достаточно тренироваться по 15 минут в день.