Agyunk minden képen arcot keres

Az ember szinte mindenbe képes arcot belelátni: a felhőkbe, a holdba, két pontba és egy görbe vonalba. Agyunk úgy van programozva, hogy mindenütt igyekszik arcot keresni. Ez fontos tulajdonság, hiszen a társas reakcióknál, a kommunikációban főszerepet játszik az arc. Agyunknak ezt a programozottságát a kutatók és a művészek is igyekeznek kihasználni. A művészek bizarr portrékkal próbálják meghökkenteni elménket, a kutatók pedig olyan illúziókat eszelnek ki, amelyek közelebb vihetnek bennünket az agyműködés megértéséhez.

Az egyik legrégebbi arcillúzió elkészítése az itáliai festő, Giuseppe Arcimboldo (1527-1593) nevéhez fűződik. Egyik csendéletén (lásd lent) kedvenc étele, a minestrone (olasz zöldségleves) kellékeit festette meg. Látható a képen többek közt hagyma, fehérrépa, gomba. De vajon tényleg csak ez látható? Fordítsuk meg a képet (ez az eredeti állása), és döbbenetes élményben lesz részünk. A zöldségeket tartalmazó tál átváltozik egy kalapos férfi bizarr portréjává.

Arcfelismerésre programozva

A festmény több kérdést vet fel. Először is, miért látunk arcot az elrendezésben, amikor tudjuk, hogy csak egy rakás zöldségről van szó? Azért, mert agyunk arra van programozva, hogy minimális adatmennyiségből érzékelje, felismerje és megkülönböztesse az arcvonásokat és az arckifejezéseket. Ez a képesség létfontosságú a más emberekkel való interakcióink folyamán, és ez az oka annak, hogy sok mindenbe személyiséget és érzelmeket látunk bele, a nyersen kidolgozott álarcoktól kezdve az autók elejéig.

Arcimboldo: Csendélet/kertész

Másodszor, miért csak akkor látjuk az arcot, ha megfordítjuk a képet? Ugyanaz az agyi mechanizmus, amely gyors és könnyű feladattá teszi az arcfeldolgozást, csak abban a helyzetben ismeri fel az arcokat, ahogy általában látjuk: ha a fejtető felül és az áll alul van. Ezért a fejtetőre fordított arcokat - még a valódi emberek arcát is - nehezebben ismerjük fel, mint a "normális" helyzetben állókat.

Arcimboldo műve azt is demonstrálja, hogy idegtudományi szempontból nézve az egész több, mint a részek összessége. Az egyedi gyümölcsök, virágok és zöldségek ügyes elrendezése remek arcképpé válik, amikor teljességükben nézzük őket. Erre jó példa II. Rudolf Habsburg uralkodó portréja is, amelyet szintén Arcimboldo festett meg. A művész a császárt Vertumnusként, a változások etruszk isteneként örökítette meg.

Arcimboldo: II. Rudolf

Az agy szakaszokból és apró színfoltokból építi fel a tárgyak képét, majd a mentális könyvtárban található hasonló vizuális képekkel összehasonlítva azonosítja őket. A néző először a Rudolf arca közepén elhelyezkedő gumós dudort veszi ki, mert a szem sok ezernyi fényérzékelő sejtje a kép ezen részén található különféle szín- és megvilágítási árnyalatokra reagál. Természetesen nincsenek külön "orrfelismerő" retinasejtek. Ez a következő lépés akkor játszódik le, amikor az agykéreg magas szintű ideghálózatai megfeleltetik az információt az orrokról tárolt mintáknak, amelyek addigi életünkben gyűltek össze.

Ebben az esetben ugyanezekből a fényérzékelő sejtekből kijövő jelek aktiválják azokat a tárgyra hangolt neuronokat is, amelyek felismerik a gyümölcsöket. Ez teszi olyan viccessé a képet, amikor ránézünk. Az orr az orr, mondhatnánk - kivéve, amikor éppen körte.

Arcillúziók a tudomány szolgálatában

Mint már említettük, a kutatók régóta tudják, hogy az arcokat nehéz fejjel lefelé felismerni. A feltételezés az volt, hogy az arcfelismerő idegsejtek arra optimalizáltak, hogy a normális állású arcokat ismerjék fel. Ez az elképzelés részben igaz, de a Yorki Egyetem kutatója, Peter Thompson által készített úgynevezett Thatcher-illúzióból más is kiderült. Az illúzió bemutatja, hogy az agy nem egyszerűen csak feldolgozza és tárolja az egész arcok reprezentációit, hanem elkülönülten raktározza az egyedi arcvonásokat (száj, szem stb.).

A Thatcher-illúzió

A képen a felső sorban látható Thatcher-portrék megegyeznek az alsó sorban láthatókkal, csak függőlegesen tükrözték a képkockákat. A felső sor valóban úgy is néz ki, mint két fejjel lefelé fordított Thatcher-portré, nincs is semmi gond. Az alsó sorban azonban balra egy rendes Thatcher-kép látható, jobbra viszont valami rettentő mutáns. Ennek az az oka, hogy míg a bal oldali oszlopban lévő képek normális arcokat ábrázolnak (bár a felső fejjel lefelé), addig a jobb oldali oszlopban lévőknél a szájat és a szemet függőlegesen megfordították. A jobb felső Thatcher azért nem tűnik szörnyszülöttnek, mert a szemek és száj megfelelő pozícióban vannak (noha az egész arckép fejjel lefelé áll), és ezért az arcfelismerő neuronjaink "normálisnak" látják, annak ellenére, hogy nem illeszkednek az arc többi részéhez.

Winrich Freiwald, Doris Tsao és Margaret Livingstone, a Harvard Egyetem kutatói nemrég megtalálták azokat a neuronokat az agyban, amelyek szelektíven reagálnak bizonyos specifikus arcvonásokra, amilyen a száj és a szemek. Ezzel megerősítették azokat az elképzeléseket, amelyeket ennek az 1980-ból származó illúziónak az elemzéséből vontak le a kutatók.

Hogyan ismerjük fel az élő arcot?

Noha agyunk mindenütt hajlamos arcot látni, nagyon könnyen meg tudjuk mondani, hogy igazi, élő ember arcát látjuk, vagy csak egy babáét. A Psychological Science folyóiratban a napokban megjelent tanulmány szerzői különböző arcátmenetekkel vizsgálták, hogy mikortól válik egy arc "élővé".

Önkénteseknek több számítógéppel készített arcátalakulást mutattak, és a résztvevőknek meg kellett mondaniuk, mikor érzik úgy, hogy már élő arcot látnak. Kiderült, hogy a szem a legfontosabb az arc "élő" mivoltának felismerésében, és viszonylag szűk a határ, amelyen belül élő emberhez tartozónak ítélünk meg egy arcot. A folyamatos átalakulási skálán ez nagyjából kétharmadnyira helyezkedik el, távolabb a babaarctól és közelebb az igazi emberi archoz.

Az említett példák mind azt igazolják, milyen kitüntetett szerepet játszik az arcfelismerés az emberi agy működésében. Ez nem véletlenül alakult így az evolúció folyamán. Embertársaink arckifejezéseinek helyes értelmezése nagy segítséget nyújt számunkra a mindennapi kommunikációban és egyéb társas tevékenységekben.