Психофизиология различения схематических изображений лица человека

Чудина Ю. А.

МГУ им. М.В. Ломоносова

Восприятие зрительных паттернов осуществляется посредством иерархической системы, так называемых, “детекторов признаков”, которые представлены нейронами стриарной коры (Прибрам, 1975).

Хьюбел и Визель разработали классификацию нейронов - детекторов зрительной коры, которые избирательно чувствительны к различной ориентации и размеру линий. Авторы связывали свойства этих нейронов с их простыми, сложными и сверхсложными рецептивными полями (Хьюбел, 1990). Детекторы, которые реагируют на сложные зрительные паттерны, были обнаружены в височной коре.

Задачей данного исследования является изучение функциональных зависимостей различения схематических изображений лица человека. Для построения данных зависимостей использовался метод суммарных зрительных вызванных потенциалов (ЗВП). ЗВП регистрировался на замену схематических изображений лица у двух взрослых испытуемых. В схемах лица изменялся один элемент: угол наклона рта (28°, 14° ,0°, -14°, -28°). При анализе полученных результатов были использованы психофизические данные: субъективные оценки эмоциональных выражений схем лица (Измайлов, Коршунова, Соколов,1998).

ЗВП, полученный в ходе исследований, во всех отведениях имел схожую форму. В полученных ЗВП выделились три пика P120, N180, P250, которые особенно отчетливо представлены в темпоральных, париетальных и окципетальных областях коры. Анализировались две амплитуды ЗВП: между пиками P120 и N180, N180 и P250. Амплитуды ЗВП зависели от относительного изменения изгиба рта: чем больше различие между стимулами, тем больше амплитуды ЗВП. Была посчитана корреляция между амплитудами P120-N180, N180-P250 и субъективными оценками эмоциональных выражений схем лица, а также между данными амплитудами и конфигуративными характеристиками стимулов (относительным углом наклона рта, его натуральным логарифмом). Коэффициенты корреляции между амплитудой P120-N180, субъективными оценками и конфигуративными характеристиками меньше, чем коэффициенты корреляции между амплитудой N180-P250, субъективными оценками и конфигуративными характеристиками стимулов. Коэффициент корреляции между амплитудами ЗВП и относительным углом наклона рта меньше, чем между амплитудами ЗВП и натуральным логарифмом угла относительного наклона рта.

Известен путь обработки зрительной информации от ганглиозных клеток сетчатки, которые проецируются в ЛКТ, к стриарной коре, где локализованы детекторы, чувствительные к различным ориентациям линий и их длине. Затем импульсы передаются через экстастриарную кору, где находятся нейроны, кодирующие форму данного стимула, к нижневисочной области коры. Данный путь относят к системе “Что”, опознающей объекты. Система “Где”, определяющая локализацию объекта во внешнем зрительном поле, представлена верхними двухолмиями и париетальной корой, которые связаны через таламическое ядро (подушку) (Данилова, 1998). Отчетливая выраженность пиков P120, N180, P250 в темпоральных (T5,T6), париетальных (P3,P4) и окципетальных (O1,O2) отведениях говорит об участии соответствующих зон коры в распознавании схематических изображений лица человека и кодировании его отдельных элементов.

Высокая корреляция (0.7-0.9) между амплитудой ЗВП и субъективными оценками эмоциональных выражений схем лица, амплитудой ЗВП и конфигуративными характеристиками стимулов говорит о том, что возможно адекватно и достоверно оценить механизмы различения зрительных паттернов методом ЗВП без помощи субъективного отчета испытуемого. Больший коэффициент корреляции между амплитудой ЗВП и натуральным логарифмом относительного угла наклона рта (0.87) по сравнению с коэффициентом корреляции между амплитудой ЗВП и самим относительным углом (0.67) говорит о том, что зрительная система кодирует не сам угол наклона линии, а логарифм данного угла.

Эти результаты указывают на то, что зрительная система анализирует отдельные элементы целостного изображения с помощью нейронов - детекторов различных уровней, которые кодируют пространственную ориентацию, размер, форму и расположение в поле зрения. Чем выше уровень детекторов, тем большей избирательностью они обладают. Кодирование элементов сложного зрительного паттерна обеспечивает построение целостного зрительного образа.