Πώς οι νευρωνικοί κύκλοι ελέγχουν τις εκφράσεις του προσώπου
Όταν ένα μωρό σου χαμογελά, είναι σχεδόν αδύνατο να μην ανταποκριθείς με ένα χαμόγελο. Αυτή η αυθόρμητη αντίδραση στις εκφράσεις του προσώπου είναι μέρος της αλληλεπίδρασης που μας επιτρέπει να κατανοούμε τα συναισθήματα και τις ψυχικές καταστάσεις των άλλων.
Η σημασία των προσώπων στην κοινωνική επικοινωνία
Τα πρόσωπα παίζουν καθοριστικό ρόλο στην κοινωνική μας επικοινωνία, γεγονός που έχει οδηγήσει στην εξέλιξη εξειδικευμένων εγκεφαλικών κυττάρων για την αναγνώρισή τους, όπως ανακάλυψε ο Winrich Freiwald από το Πανεπιστήμιο Rockefeller. Αυτή η ανακάλυψη είναι μόνο μία από τις πολλές σημαντικές επιτυχίες του επιστήμονα τα τελευταία δέκα χρόνια, οι οποίες έχουν προχωρήσει σημαντικά την επιστήμη της αντίληψης του προσώπου.
Τώρα, η ομάδα του Freiwald στο Εργαστήριο Νευρωνικών Συστημάτων εστιάζει στην άλλη πλευρά της αντίληψης του προσώπου: την εκφραστικότητα. Πώς οι νευρωνικοί κύκλοι στον εγκέφαλο και οι μύες του προσώπου συνεργάζονται για να δημιουργήσουν, για παράδειγμα, ένα χαμόγελο, παρέμενε μέχρι τώρα σε μεγάλο βαθμό άγνωστο. Στην πρόσφατη δημοσίευση τους στο περιοδικό Science, η ομάδα του Freiwald αποκάλυψε ένα νευρωνικό δίκτυο που ελέγχει τις εκφράσεις του προσώπου και τους μηχανισμούς που το διατηρούν σε λειτουργία.
Νέα δεδομένα για τη νευρωνική κίνηση του προσώπου
Στην πρώτη συστηματική μελέτη των νευρωνικών μηχανισμών ελέγχου της κίνησης του προσώπου, διαπίστωσαν ότι τόσο οι κατώτερες όσο και οι ανώτερες περιοχές του εγκεφάλου συμμετέχουν στην κωδικοποίηση διαφορετικών τύπων εκφράσεων του προσώπου, κάτι που αντιβαίνει σε παλιές θεωρίες. Είχε θεωρηθεί ότι αυτές οι δραστηριότητες ήταν διαχωρισμένες, με τις συναισθηματικές εκφράσεις (όπως η ανταπόκριση σε ένα χαμόγελο) να προέρχονται από τον μεσαίο μετωπιαίο λοβό και τις εθελοντικές ενέργειες (όπως το φαγητό ή η ομιλία) από τον πλάγιο μετωπιαίο λοβό.
«Είχαμε καλή κατανόηση του πώς γίνονται οι εκφράσεις του προσώπου, αλλά τώρα έχουμε πολύ καλύτερη κατανόηση του πώς παράγονται», δήλωσε ο Freiwald, του οποίου η έρευνα υποστηρίζεται από το Κέντρο Τιμής της Οικογένειας Price για τον Κοινωνικό Εγκέφαλο στο Rockefeller.
Η ανακάλυψη των νευρωνικών περιοχών
Η ανάγκη μας να επικοινωνούμε μέσω των εκφράσεων του προσώπου είναι βαθιά ριζωμένη, φτάνοντας μέχρι τον εγκέφαλο. Εκεί βρίσκεται ο λεγόμενος νευρικός πυρήνας του προσώπου, που περιέχει κινητικά νευρώνες που ελέγχουν τους μύες του προσώπου. Αυτοί οι νευρώνες προβάλλονται σε πολλές περιοχές του φλοιού, συμπεριλαμβανομένων διαφόρων περιοχών του μετωπιαίου φλοιού, που συμβάλλουν τόσο στη μηχανική λειτουργία όσο και στη σύνθετη σκέψη.
Η νευροανατομία έχει αποδείξει ότι υπάρχουν πολλές περιοχές στον φλοιό που έχουν άμεση πρόσβαση στους μύες της εκφραστικότητας του προσώπου, μια μοναδική δυνατότητα των πρωτευόντων. Ωστόσο, πώς κάθε μία συμβάλλει συγκεκριμένα παρέμενε σε μεγάλο βαθμό άγνωστο. Μελέτες σε άτομα με εγκεφαλικές βλάβες υποδεικνύουν ότι διαφορετικές περιοχές μπορεί να κωδικοποιούν διαφορετικές κινήσεις του προσώπου. Για παράδειγμα, όταν οι άνθρωποι έχουν βλάβες στον πλάγιο μετωπιαίο φλοιό, χάνουν την ικανότητα να κάνουν εθελοντικές κινήσεις, όπως η ομιλία ή το φαγητό, ενώ οι βλάβες στον μεσαίο μετωπιαίο φλοιό οδηγούν στην αδυναμία αυθόρμητης έκφρασης ενός συναισθήματος, όπως το να επιστρέψουν ένα χαμόγελο.
«Αναρωτηθήκαμε, θα μπορούσαν αυτές οι περιοχές να συνεισφέρουν μοναδικά στις εκφράσεις του προσώπου; Τελικά, κανείς δεν είχε ερευνήσει πραγματικά αυτό το θέμα», λέει η Ianni, πρώην μέλος της ομάδας του Freiwald και ειδικευόμενη στη νευρολογία στο Νοσοκομείο του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια.
Υιοθετώντας μια καινοτόμο προσέγγιση που σχεδίασε το εργαστήριο του Freiwald, χρησιμοποίησαν έναν σαρωτή fMRI για να οπτικοποιήσουν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου μακάκων ενώ παρήγαγαν εκφράσεις του προσώπου. Έτσι, εντόπισαν τρεις φλοιώδεις περιοχές που έχουν άμεση πρόσβαση στη μυϊκή δομή του προσώπου: τον κινητικό φλοιό του κεντρικού μέρους, τον πρωτεύοντα και τον προκινητικό φλοιό, καθώς και τις σωματοαισθητικές περιοχές.
Χρησιμοποιώντας αυτές τις μεθόδους, κατάφεραν να χαρτογραφήσουν ένα νευρωνικό δίκτυο που αποτελείται από νευρωνική δραστηριότητα από τις διαφορετικές περιοχές του μετωπιαίου λοβού, όπως ο πλάγιος πρωτεύων κινητικός φλοιός, ο κοιλιακός προκινητικός φλοιός και ο μεσαίος κινητικός φλοιός.
