Особенности восприятия лицевой эмоциональной экспрессии при шизофрении

2013

ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Сер. 12

Вып. 3

КЛИНИЧЕСКАЯ ПСИХОЛОГИЯ

УДК 616.8 А. А. Гаевский

ОСОБЕННОСТИ ВОСПРИЯТИЯ ЛИЦЕВОЙ ЭМОЦИОНАЛЬНОЙ ЭКСПРЕССИИ ПРИ ШИЗОФРЕНИИ

В структуре нарушений при шизофрении особо выделяются трудности в коммуникации и специфические нарушения эмоциональной сферы. Так, еще Блейлер выделил в качестве одного из ведущих симптомов шизофрении «эмоциональное уплощение», т. е. сниженную способность больных к распознаванию эмоционального состояния других людей, а также к оценке и выражению собственных эмоциональных переживаний [1]. Очевидно, что нарушения способности воспринимать и адекватно интерпретировать эмоциональные состояния собеседника, имеющие решающее значение в коммуникации, особенно важны в контексте социальной адаптации больных шизофренией.

Одним из важнейших факторов адекватной оценки эмоционального состояния другого человека является способность распознавать и интерпретировать невербальные проявления эмоций собеседника, и прежде всего мимику. Большинство исследователей выделяют нарушения способности к распознаванию лицевой экспрессии как один из ведущих факторов снижения общей способности к интерпретации эмоций при шизофрении [2, 3].

Исследования восприятия лицевой экспрессии больными шизофренией выявили искаженный паттерн движения глаз (restricted scanpath) с меньшим количеством и большей продолжительностью зрительных фиксаций, меньшей общей длиной и искажением траектории движения глаз. Также некоторые авторы отмечают меньшее, по сравнению со здоровыми испытуемыми, количество фиксаций на информативно значимых частях лица, в частности, в зонах глаз и рта [4, 5]. Было выдвинуто предположение, что эти особенности могут служить маркером биологической предрасположенности к заболеванию шизофренией (эндофенотипа) [6, 7].

Кроме того, выделяется отдельный подход, в рамках которого зрительное восприятие лица и экспрессии рассматривается как несколько протекающих одновременно когнитивных процессов анализа визуальной информации в связи с особен-

Гаевский Александр Александрович — аспирант, Санкт-Петербургский государственный университет; e-mail: gaevskyalexander@gmail.com

© А. А. Гаевский, 2013

ностями структуры лица (configurai processing): (1) выделение и распознавание изображения как собственно лица («first order relations»), (2) целостное «гештальтное» восприятие изображения («holistic processing») и (3) оценка формы и расположения отдельных информативно значимых фрагментов, таких как рот и глаза («second order relations») [8]. В экспериментах с инвертированными изображениями экспрессивных выражений, несмотря на схожие для здоровых и больных эффекты, было выявлено искажение в интерпретации эмоций, указывающее на вероятное наличие нарушений «структурного» анализа экспрессии у больных шизофренией [9-11].

С другой стороны, часть исследователей связывают нарушения восприятия эмоций не с нарушениями каких-либо специфических механизмов анализа мимики, а с неспецифическими факторами, такими как нарушения оперативной памяти в рамках общего когнитивного дефицита при шизофрении [12-14].

Несмотря на большой объем проведенных исследований, результаты во многом противоречивы [для примера см. 15, 16], и факторы нарушений способности к распознаванию лицевой мимики при шизофрении остаются недостаточно выявленными.

Важно отметить, что в описанных выше исследованиях преимущественно использовались различные варианты одного и того же типа экспериментальной задачи, при которой испытуемому предлагается определить эмоцию по эталонному изображению (или, в случае «свободной инструкции», вообще не дается задания). Вместе с тем, практически все исследователи подчеркивают зависимость траектории движения глаз от особенностей конкретного изображения и, следовательно, структуры стимульного материала. Можно предположить, что в условиях однотипных задач в определенной степени нивелируется фактор активности испытуемого, так как изменение задачи в рамках эксперимента может вызвать изменение паттерна движений глаз в соответствии с новыми условиями. Так, в исследовании Делеруа было показано, что распределение фиксаций и траектория движения глаз больных шизофренией может варьироваться в зависимости от инструкции к заданию при использовании идентичных стимульных изображений [17].

Кроме того, полученные результаты в большей степени описывают общие закономерности траектории движений глаз испытуемых (такие, как продолжительность и количество зрительных фиксаций), но в малой степени раскрывают когнитивные аспекты нарушений восприятия эмоций. В связи с этим представляется целесообразным исследовать не только распределение и характер зрительных фиксаций, но и общие закономерности движений, в частности, последовательность и структуру паттернов движений глаз, в связи с восприятием различных эмоциональных экспрессивных выражений.

В соответствии с вышеизложенным, была сформулирована цель исследования: сравнительный анализ характеристик зрительного восприятия лицевой экспрессии у здоровых лиц и больных шизофренией.

Методы и испытуемые. В соответствии с целью исследования была разработана экспериментальная процедура с заданиями на определение идентичности эмоций. В первой части эксперимента испытуемым предъявлялись изображения двух лиц, и предлагалось дать ответ, одинаковые или различные эмоции испытывают люди на этих изображениях. Таким образом, для правильного выполнения экспериментальной задачи испытуемым не требовалось называть эмоциональное состояние — достаточно было указать на их идентичность или различие. Предположительно, такой

тип задачи позволяет снизить влияние культурного уровня (осведомленности о видах эмоций) и искажения содержания ответа вследствие когнитивных нарушений у испытуемых экспериментальной группы. При проведении анализа результатов первой части исследования было выдвинуто несколько дополнительных гипотез, для проверки которых была проведена модифицированная экспериментальная процедура, в которой испытуемым предъявлялись три лица со сходными экспрессивными выражениями и предлагалось выбрать отличающееся.

В качестве стимульного материала использовались изображения пяти базовых эмоций (радость, грусть, удивление, страх, гнев) из базы эмоциональных изображений KDEF (Karolinska Directed Emotional Faces). В первой части эксперимента испытуемым предъявлялись 24 пары изображений, во второй части — четыре предъявления по три изображения. Время ответа не ограничивалось, однако испытуемым было рекомендовано принять решение в течение 20 секунд. В процессе эксперимента движения глаз испытуемых фиксировались с помощью устройства Tobii Eyetracker Х120.

В исследовании приняли участие 18 больных шизофренией (шизофрения параноидная F 20, шизофрения параноидная c нарастающим дефектом F 20.01), находящихся на стационарном лечении в СПб ГУЗ ГПБ № 6, а также контрольная группа здоровых испытуемых (19 человек).

При обработке результатов эксперимента анализировались распределение и продолжительность зрительных фиксаций на различных информативных зонах (areas of interest) изображений, а также повторяющиеся паттерны движений глаз.

Результаты. При анализе результатов первой части исследования на изображениях лиц были выделены зоны с высокой информативной значимостью (areas of interest) [3]: «зона глаз» (часть лица от уровня бровей до нижней части глаз) и «зона рта» (часть лица от нижней части носа до нижней границы рта).

Однофакторный дисперсионный анализ не выявил достоверного влияния фактора «группа» на количество и продолжительность зрительных фиксаций в выделенных зонах. Этот результат свидетельствует о том, что больные шизофренией при распознавании эмоциональной экспрессии ориентируются на те же информативно значимые фрагменты лица (области рта и глаз), что и здоровые испытуемые. Вместе с тем, на уровне статистической тенденции (p < 0,07) было выявлено влияние фактора «группа» на снижение количества фиксаций в зоне глаз у испытуемых экспериментальной группы по сравнению со здоровыми испытуемыми, то есть больные шизофренией демонстрируют тенденцию к избеганию области глаз при идентификации эмоциональной экспрессии.

При качественном анализе записей движений глаз в процессе выполнения эксперимента у больных шизофренией и здоровых испытуемых нами были выделены паттерны зрительных фиксаций, предположительно, связанные с различными когнитивными стратегиями восприятия лицевой экспрессии.

В первом из этих паттернов испытуемый выделяет определенный изолированный участок лица и сопоставляет его с аналогичной частью на другом изображении. При этом последовательность зрительных фиксаций выглядит следующим образом (см. рис. 1). Можно предположить, что в этом случае принятие решения о сходстве или различии эмоциональной экспрессии происходит на основании одного выделенного фрагмента лица.

Рис. 1. Пример паттерна зрительных фиксаций у испытуемого с когнитивной стратегией «фрагментарного» типа

Второй выделенный нами паттерн движений глаз представляет собой серию последовательных фиксаций на нескольких информативных частях (области глаз, рта, бровей) в пределах одного изображения лица (см. рис. 2). Такой характер движения глаз сходен с паттерном «перевернутого треугольника», первоначально описанного А. Л. Ярбусом [11] и характерного для пассивного разглядывания лица с последовательными фиксациями на зонах глаз и рта. Мы предположили, что при этом паттерне сканирования испытуемый «считывает» информацию с нескольких фрагментов изображения и формирует обобщенную репрезентацию эмоции.

Рис. 2. Пример паттерна «обобщенного» сканирования

Для каждого стимульного изображения было вычислено отношение паттернов «обобщенного» и «фрагментарного» типов. Полученные данные были обработаны методом дисперсионного анализа с повторными измерениями с межгрупповым фактором «группа» и внутригрупповыми факторами «задание» и «положение» (расположение изображения экспрессии в левой или правой части слайда).

Результаты дисперсионного анализа показали достоверное влияние фактора «группа» на количество паттернов «обобщенного» типа ^ = 41,95, = 2, р < 0,0001), что свидетельствует о преобладании «обобщенной» когнитивной стратегии при распознавании типа эмоциональной экспрессии в группе здоровых испытуемых по сравнению с больными шизофренией (см. рис. 3).

Рис. 3. Распределение паттернов «обобщенного» типа при распознавании эмоций в 1-м эксперименте

Также дисперсионный анализ выявил достоверное влияние фактора «положение» на количество фиксаций «обобщенного» типа в области левого стимульного изображения для испытуемых как контрольной, так и экспериментальной групп (р < 0,05). Мы предположили, что этот результат отражает культурно-образовательный стереотип последовательного восприятия ряда стимулов, аналогичный чтению слева направо: в паре изображений испытуемые более тщательно рассматривают «первое» изображение, в данном случае — левое.

Для проверки этого предположения была разработана модифицированная версия задачи на распознавание лицевой экспрессии, в которой испытуемым предъ-

являются изображения трех лиц со сходными в структурном отношении экспрессивными выражениями (например, страх, удивление и удивление) и предлагается выбрать лицо с отличающейся эмоцией. Предполагалось, что изменение структуры стимульного материала и усложнение задания приведет к увеличению доли паттернов сканирования «целостного» типа и, кроме того, позволит устранить влияние стереотипа преимущественного сканирования в левой части зрительного поля.

Результаты дисперсионного анализа с повторными измерениями показали достоверно значимое влияние межгруппового фактора «группа» на количество паттернов движения глаз «обобщенного» типа (р < 0,001), влияния внутригрупповых факторов «тип задачи» и «расположение» на выраженность «обобщенного» паттерна выявлено не было (см. рис. 4). При сравнении доли фиксаций «обобщенного» типа в отношении различных типов эмоций достоверных различий выявлено не было.

Рис. 4. Распределение паттернов «обобщенного» сканирования во 2-м эксперименте

Так же, как и в предыдущем исследовании, была выявлена достоверно большая выраженность паттернов движения глаз «обобщенного» типа в группе здоровых испытуемых по сравнению с больными шизофренией. Отсутствие влияния фактора «задача» на долю паттернов «обобщенного» типа свидетельствует о том, что качественные различия в когнитивных стратегиях не зависят от типа воспринимаемых эмоций и не связаны с конструктивными особенностями воспринимаемых эмоциональных выражений, а также со структурой стимульного материала и эксперимен-

тальной задачей. Независимо от того, какую эмоцию и в каких условиях наблюдают испытуемые, для здоровых лиц в большей степени характерно использование «обобщенной» когнитивной стратегии.

Пример обработки задания из второй части эксперимента приведен ниже (см. рис. 5, 6).

Рис. 5. Записи движений глаз больного шизофренией

Рис. 6. Записи движений глаз здорового испытуемого

Обсуждение результатов

Полученные данные указывают на наличие различий в когнитивных стратегиях зрительного анализа лицевой экспрессии между здоровыми людьми и больными шизофренией. Здоровые испытуемые в обеих частях эксперимента, независимо от типа задачи и конструктивной сложности предъявляемых эмоциональных выражений, демонстрировали повторяющийся паттерн движения глаз, при котором взгляд испытуемого последовательно перемещается по зонам глаз и рта. Предположитель-

но, при таком типе сканирования происходит «считывание» информации с наиболее значимых фрагментов лица и формируется интегрированная, целостная репрезентация эмоции.

В экспериментальной группе доля описанных выше «обобщенных» паттернов сканирования оказалась достоверно менее выражена, что свидетельствует о том, что больные шизофренией при сравнении эмоциональных выражений чаще опираются на отдельные, изолированные фрагменты экспрессии. Можно предположить, что фрагментарность восприятия обуславливает формирование нерелевантной репрезентации экспрессии и дальнейшую ошибочную интерпретацию больными шизофренией внешне сходных эмоциональных выражений.

Кроме того, выявленная у больных шизофренией тенденция к фиксации на изолированных фрагментах экспрессии без дальнейшего анализа отношений с другими информативно значимыми частями лица согласуется с гипотезами о нарушениях структурного анализа (configural processing) лицевой экспрессии при шизофрении. В частности, эти нарушения отражают искажение процесса восприятия относительного расположения и формы содержательных элементов экспрессии (second order processing), описанных в исследованиях Шнайдера [14].

Вместе с тем, в исследовании не было выявлено нарушений фокального анализа лицевой экспрессии (за исключением тенденции к избеганию зоны глаз, не достигающей уровня статистической значимости), то есть больные обращали внимание на те же информативные зоны лица, что и здоровые. Эти результаты противоречат исследованиям, в которых для больных шизофренией было показано недостаточное внимание к информативно значимым частям лица [4, 5]. В рамках проведенного нами исследования грубое искажение траектории движения глаз с недостаточным вниманием к семантически значимым частям лица наблюдалось только у нескольких больных с выраженным когнитивным снижением. Можно предположить, что, как и в исследовании Делеруа, в условиях относительно сложной экспериментальной задачи больные шизофренией демонстрировали более упорядоченные паттерны движения глаз [17].

Литература

1. Bleuler E. Dementia praeox oder die gruppe der schiphrenien // Aschaffenburgs Handbuch, Leipzig: Deutike, 1911. P. 420.

2. Feinberg T. E., Rifkin A., Schaffer C., Walker E. Facial discrimination and emotional recognition in schizophrenia and affective disorders // Archives of General Psychiatry, 1986. Vol. 43. P. 276-279.

3. Walker E., McGuire M., Bettes B. Recognition and identification of facial stimuli by schizophrenics and patients with affective disorders // British Journal of Clinical Psychology. 1984. Vol. 23. P. 37-44.

4. Manor B. R., Gordon E., Williams L. M., Rennie C. J., Bahramali H., Latimer C. R. et al. Eye movements reflect impaired face processing in patients with schizophrenia // Biol. Psychiatry. 1999. Vol. 46. P. 963-969.

5. Williams L. M., Loughland C. M., Gordon E., Davidson D. Visual scanpaths in schizophrenia: is there a deficit in face recognition? // Schizophrenia Research. 1999. Vol. 40. P. 189-199.

6. Bestelmeyer P. E. G., Tatler B. W., Phillips L. H., Fraser G., Benson P. J., Clair St. Global visual scanning abnormalities in schizophrenia and bipolar disorder // Schizophrenia Research. 2006. Vol. 87. P. 212-222.

7. Loughland С. M., Williams L. M., Harris A. W. Visual scanpath dysfunction in first-degree relatives of schizophrenia probands: evidence for a vulnerability marker? // Schizophrenia Research. 2004. Vol. 67, Issue 1. Р. 11-21.

8. Maurer D., Le Grand R., Mondloch C. J. The many faces of configural processing // Trends in Cognitive Sciences. 2002. Vol. 6, N 6. P. 255-260.

9. De Gelder B., Rouw R. Paradoxical configuration effects for faces and objects in prosopagnosia // Neuropsychologic 2000. Vol. 38. P. 1271-1279.

10. Chambon V., Baudouin J. Y., Franck N. The role of configural information in facial emotion recognition in schizophrenia // Neuropsychologia. 2006. Vol. 44. P. 2437-2444.

11. Ярбус А. Л. Роль движений глаз в процессе зрения М.: Наука, 1965. 173 с.

12. Bryson G., Bell M., Lysaker P. Affect recognition in schizophrenia: a function of global impairment or a specific cognitive deficit // Psychiatry Research. 1997. Vol. 71. P. 105-113.

13. Kee K. S., Kern R. S., Green M. F. Perception of emotion and neurocognitive functioning in schizophrenia: what's the link? // Psychiatry Research. 1998. Vol. 81. P. 57-65.

14. Schneider F., Gur R. C., Gur R. E., Shtasel D. L. Emotional processing in schizophrenia: neurobehav-ioural probes in relation to psychopathology // Schizophrenia Research. 1995. Vol. 17. P. 67-75.

15. Toh W. J., Rossell S. L., Castle D. J. Current visual scanpath research: a review of investigations into the psychotic, anxiety, and mood disorders. Comprehensive Psychiatry. 2011. Vol. 52. P. 567-579.

16. Social perception: 21-st century issues and changelles. Edited by Teiford J. B. New York. Nova Science Publishers, Inc. 2008. P. 165.

17. Deleruea С., Laprevotea V., Verfaillie K., Boucarta M. Gaze control during face exploration in schizophrenia // Neuroscience Letters. 2010. Vol. 482. P. 245-249.

Статья поступила в редакцию 20 марта 2013 г.