Espressioni facciali: riconoscimento facciale, neurone specchio e amigdala

Quando guardiamo qualcuno, spesso riconosciamo intuitivamente l’umore in cui si trovano dalle loro espressioni facciali. Il fatto che gli umani abbiano padroneggiato così bene questa capacità evolutiva è grazie ad aree specializzate del cervello che vengono utilizzate per il riconoscimento facciale.

La corretta interpretazione delle emozioni nelle espressioni facciali degli altri è un vantaggio evolutivo che protegge dai pericoli e facilita la convivenza sociale.
Ci sono aree specializzate nel cervello che sono responsabili del riconoscimento delle espressioni facciali.
Il riconoscimento facciale emotivo comprende la corteccia orbitofrontale, la corteccia nella sezione posteriore del solco temporale superiore e parti del sistema limbico come l’amigdala. I neuroni specchio aiutano non solo a riconoscere i sentimenti degli altri, ma anche a emularli.

emozioni

Le "emozioni" sono neuroscienziati che comprendono i processi psichici innescati da stimoli esterni e che si traducono in una volontà di agire. Le emozioni sorgono nel sistema limbico, una parte antica del cervello in termini di storia tribale. Lo psicologo Paul Ekman ha definito sei emozioni di base interculturali che si riflettono in espressioni facciali caratteristiche: gioia, rabbia, paura, sorpresa, dolore e disgusto.

le espressioni facciali

Cinque gruppi muscolari controllano i movimenti visibili sulla superficie del nostro viso – e questo vale per tutti nel mondo. Per questo motivo, le emozioni di base di paura, rabbia, disgusto, dolore, sorpresa e gioia lasciano tracce simili sul viso ovunque, che di solito possiamo anche identificare in modo affidabile con gli estranei. I neuroscienziati sospettano che questa capacità derivi dal fatto che inconsciamente imitiamo l’espressione facciale della nostra controparte.

emozioni

corteccia

Corteccia cerebrale / corteccia cerebri / corteccia cerebrale

La corteccia cerebri, o corteccia in breve, denota lo strato più esterno del cervello. Ha uno spessore da 2,5 mm a 5 mm e ricco di cellule nervose. La corteccia cerebrale è fortemente piegata, paragonabile a un fazzoletto in una tazza. Questo crea numerosi giri (gyri), fessure (fissurae) e solchi (sulci). Quando è aperto, la superficie della corteccia è di circa 1.800 cm 2 .

amigdala

Un’area centrale importante nel lobo temporale, che è associata alle emozioni: valuta il contenuto emotivo di una situazione e reagisce in particolare alle minacce. In questo contesto, è anche attivato dagli stimoli del dolore e svolge un ruolo importante nella valutazione emotiva degli stimoli sensoriali. L’amigdala – nel nocciolo di mandorla tedesco – è annoverata tra i sistemi limbici.

neuroni specchio

Le cellule nervose nel cervello dei primati che si attivano tanto quando i loro proprietari osservano un’azione quanto quando la eseguono da sole. All’inizio degli anni ’90, i ricercatori italiani si sono imbattuti in questi neuroni speciali durante la sperimentazione con i macachi. Successivamente, i neuroni specchio sono stati rilevati anche nel cervello umano. Qui possono essere trovati nell’area di Broca, che è responsabile dell’elaborazione della lingua. I neuroni specchio possono fornire una spiegazione del perché siamo in grado di comprendere i sentimenti e le intenzioni degli altri. La discussione non è ancora finita.

Un viaggio in treno può diventare rapidamente un piccolo studio sociale. Perché uno sguardo ai volti dei passeggeri è spesso sufficiente per scoprire chi è infastidito, chi è felice e chi è triste. Non hai mai visto le persone intorno a te prima d’ora. Ma noi umani siamo esperti nel leggere le emozioni degli altri dai loro volti.

Ci sono due ragioni per questo: da un lato, le cosiddette emozioni di base come gioia, sorpresa, rabbia, dolore, disgusto o paura sono evidenti in tutte le culture attraverso le stesse espressioni facciali – il che rende più facile identificare questi sentimenti elementari. D’altra parte, siamo anche perfettamente attrezzati neurobiologicamente per leggere di fronte agli altri come in un libro. Aree speciali nel nostro cervello ci consentono di riconoscere lo stato emotivo basato sull’espressione facciale. E ancora di più: i neuroni specchio ci aiutano a metterci nei sentimenti degli altri e a capire la loro situazione – in modo che possiamo capirli meglio.

emozioni

emozioni di base

Alcuni ricercatori ritengono che tutte le emozioni possano essere composte da alcune emozioni di base. Queste sono anche chiamate emozioni primarie. Questi includono paura, rabbia, gioia, tristezza, fiducia, disgusto, sorpresa e curiosità. Le emozioni primarie si verificano molto rapidamente a seguito di un evento. Possono scomparire altrettanto rapidamente e fare spazio a emozioni secondarie più complesse.

emozioni

neuroni specchio

occhio

Bulbo oculare / Bulbus oculi / bulbo oculare

L’occhio è l’organo sensoriale per la percezione degli stimoli luminosi – delle radiazioni elettromagnetiche di un certo intervallo di frequenza. La luce visibile all’uomo è compresa tra 380 e 780 nanometri.

La lettura dei volti avverte di pericoli

Da un punto di vista evolutivo, questa capacità ha senso, perché rappresenta un vantaggio di sopravvivenza, poiché le persone hanno sempre vissuto insieme in gruppo, hanno dovuto sviluppare un acuto senso dello stato interiore di altri "membri del branco", al fine di consentire la cooperazione e i conflitti dall’interno Ben fatto. Coloro che sono in grado di interpretare accuratamente l’umore dei loro simili hanno un chiaro vantaggio qui. Inoltre, i sentimenti degli altri possono anche fornire indizi indiretti sull’ambiente. Se cammini insieme attraverso una fitta foresta e il garante improvvisamente si mostra chiaro segno per paura, mentre si fissa in una certa direzione, è necessaria cautela per tutti i soggetti coinvolti. La gioia o il benessere, d’altra parte, segnalano condizioni ambientali positive o un interesse interpersonale nell’altra.

Quando guardiamo i volti, prestiamo particolare attenzione agli occhi e alla bocca. Spesso sono particolarmente significativi per le espressioni facciali emotive. Quindi la linea di vista indica a cosa si riferiscono le espressioni facciali. Dopotutto, fa una differenza importante se l’uomo dall’aspetto arrabbiato che viene verso di me ha gli occhi su di me o su qualcun altro. La direzione dello sguardo degli altri è in gran parte elaborata nella corteccia orbitofrontale: questa è una delle regioni del cervello che diventa attiva nel riconoscimento facciale emotivo.

L’elaborazione del riconoscimento emotivo del viso è estremamente rapida. Dopo soli 170 millisecondi, il cervello ha creato una prima rappresentazione dell’espressione facciale vista. Dopo 350 millisecondi, i segnali dei chicchi di mandorla (amigdalae), che sono coinvolti nella valutazione emotiva delle informazioni sensoriali, innescano reazioni fisiche. La valutazione degli stimoli emotivi è persino più veloce di quella di quelli neutrali, presumibilmente perché in caso di dubbio hanno bisogno di un’azione immediata – come scappare o combattere.

occhio

Bulbo oculare / Bulbus oculi / bulbo oculare

emozioni

le espressioni facciali

Corteccia orbitofrontale

Corteccia orbitofrontale / – / corteccia orbitofrontale

Ricciolo nell’area della corteccia orbitofrontale della corteccia cerebrale, che si trova anatomicamente dietro gli occhi. La corteccia orbitofrontale svolge un ruolo cruciale nel processo decisionale e nel monitoraggio delle interazioni sociali ed è di conseguenza complessa. Complessivamente, è costituito da quattro diverse sottostrutture: il giro orbitale mediale, laterale, anteriore e posteriore e il giro retto.

amigdala

Riconoscimento neurale dei volti

La ricerca sul cervello si preoccupa ancora di come funziona il riconoscimento facciale. Numerosi studi hanno già permesso di nominare alcune delle aree coinvolte: le impressioni visive vengono inoltrate a diverse aree tramite il talamo, il nodo di distribuzione centrale per le informazioni sensoriali. Esiste un percorso consapevole che fornisce un’interpretazione completa di ciò che viene visto, ma è lento. E un percorso rapido, privo di conoscenza, ma anche soggetto a errori, che ci consente di agire immediatamente in caso di pericolo.

Il percorso cosciente conduce attraverso la corteccia cerebrale nella corteccia visiva primaria nella parte posteriore della testa, in un’area che i ricercatori chiamano comunemente V1. Un primo riconoscimento facciale avviene nel giro occipitale inferiore, parte della corteccia di associazione visiva. Da lì, le informazioni sono dirette a due aree che sono responsabili di diverse aree di riconoscimento facciale più specifico: la parte laterale del giro fusiforme si occupa sempre più delle caratteristiche immutabili del viso ed è responsabile dell’identificazione delle singole caratteristiche. Con questa area riconosciamo amici, parenti o conoscenti.

D’altra parte, la corteccia cerebrale lungo il solco temporale superiore posteriore, in cui vengono elaborate le informazioni relative alla direzione della vista, all’espressione e al movimento delle labbra, contribuisce sempre più all’analisi delle espressioni facciali. Da lì, le informazioni raggiungono l’amigdala e l’insula, che quindi interpretano le emozioni dietro le espressioni facciali. Queste aree alla fine inviano feedback alla corteccia frontale.

corteccia

Corteccia cerebrale / corteccia cerebri / corteccia cerebrale

corteccia

Corteccia cerebrale / corteccia cerebri / corteccia cerebrale

Corteccia visiva primaria

Corteccia visiva primaria / area striata / corteccia visiva primaria

La parte del lobo occipitale (lobo occipitale) i cui ingressi primari provengono dal sistema visivo. Secondo Brodmann, che ha sviluppato la corteccia cerebrale in anni Originariamente divisa in 52 aree nel 1909, l’area della corteccia visiva primaria è 17.

corteccia associativa

Parte del cervello (neocorteccia) che non è assegnata alle aree primarie e secondarie per l’elaborazione sensoriale e le capacità motorie. È il centro di una rete talamocorticale e cortico-corticale e non può essere chiaramente distinto da un punto di vista funzionale.

Giroscopio Fyriform

Gyrus fusiformis / Gyrus fusiformis / fusiforme gyrus

Il giro fusiforme si trova nella parte inferiore, cioè nel lobo temporale interno e svolge un ruolo importante nella rilevazione degli oggetti. Il riconoscimento facciale è sospettato nel giro fusiforme destro, motivo per cui questa struttura è anche chiamata area facciale fusiforme.

le espressioni facciali

amigdala

emozioni

Amigdala come vigili del fuoco di espressioni facciali

La via inconscia conduce dal talamo direttamente all’amigdala. Questo percorso di elaborazione diretta consente una reazione particolarmente rapida agli stimoli ambientali. Perché ci prepara fisicamente a una fuga o una lotta prima di aver consapevolmente percepito la potenziale minaccia attraverso il circuito corticale. L’amigdala è i vigili del fuoco del riconoscimento facciale, per così dire. Si adatta che questa struttura del cervello reagisce in modo particolarmente forte alle espressioni facciali ansiose o aggressive.

Questo per quanto riguarda la divisione del lavoro in teoria. Tuttavia, i neuroscienziati sospettano che tutte le aree utilizzate per il riconoscimento facciale siano in stretto contatto tra loro e possano influenzarsi a vicenda. È stato dimostrato che il giro fusiforme diventa attivo quando si osservano espressioni facciali emotive. Allo stesso tempo, tuttavia, gli studi sulle lesioni mostrano che le persone che sono danneggiate in quest’area non sono più in grado di chiudere i singoli volti riconoscere, ma può ancora interpretare le espressioni facciali su questo viso. Il giro fusiforme non è quindi direttamente coinvolto nel riconoscimento dell’espressione facciale, ma è comunque influenzato da esso.

Thalamus dorsalis

Thalamus dorsalis / Thalamus dorsalis / talamo

Il talamo è la struttura più grande del diencefalo e si trova sopra l’ipotalamo. Il talamo è considerato il "gateway per la coscienza" perché i suoi nuclei sono il gateway per tutte le informazioni sulla corteccia (corteccia cerebrale). Allo stesso tempo, ricevono anche molti input corticali. I nuclei del talamo sono raggruppati insieme.

amigdala

le espressioni facciali

Giroscopio Fyriform

Gyrus fusiformis / Gyrus fusiformis / fusiforme gyrus