Sosiaalisten tilanteiden havaitseminen tapahtuu nopeasti – väitöstutkimus selvitti sosiaalisen havaitsemisen keskeiset piirteet ja aivoverkostot (Väitös: LL Severi Santavirta, 2.5.2025, kliiniset neurotieteet)

Sosiaalinen vuorovaikutus on keskeinen osa ihmiselämää kaikilla sen osa-alueilla. Vuorovaikutus vaatii sosiaalisen maailman nopeaa havainnointia, havaintotiedon tulkintaa ja joustavaa toisten käyttäytymiseen reagoimista. Aivot selviytyvät tästä vaativasta tiedonkäsittelystä vaivattomasti. LL Severi Santavirta tutki väitöskirjassaan elokuvia apuna käyttäen, miten ihmiset havaitsevat sosiaalisia tilanteita, ja millaisia sosiaalisen havaitsemisen hermoverkot ovat aivoissa. 

Turun PET-keskuksessa tehty tutkimus avasi sosiaalisen havaitsemisen koko tiedonkäsittelyketjua. Ketju alkaa yksinkertaisista aistihavainnoista, joista tulkitaan aivoissa monimutkaista sosiaalista tietoa.

Tulokset osoittavat, että sosiaalisissa tilanteissa katse kiinnittyy ensisijaisesti yksinkertaisiin ja merkityksellisiin ärsykkeisiin, kuten kasvoihin ja liikkeeseen. Lisäksi pupillin laajeneminen paljastaa tunnereaktion voimistumisen ja silmänräpäytykset osoittavat taukoja tarkkaavaisuudessa.

– Katseen suunta vaihtuu useita kertoja sekunnissa. Katse kiinnittyy suurimman osan ajasta automaattisesti yksinkertaisiin havaintoihin. Tämä selittää, miksi pystymme havainnoimaan nopeasti muuttuvia tilanteita tehokkaasti, kertoo väitöskirjatutkija Santavirta.

Näkö- ja kuuloaistin avulla kerätyistä yksinkertaisista aistihavainnoista muokataan aivoissa monimutkaisia sosiaalisia havaintoja. Tärkeimpiä aivoalueita sosiaaliselle havaitsemiselle ovat ylempi ohimopoimu, ohimolohkon takaosat, värttinäpoimu, sekä ohimolohkon ja päälaenlohkon raja-alue molemmissa aivopuoliskoissa.

– Tämä laaja aivoverkosto aktivoituu samankaltaisesti eri ihmisten välillä sosiaalisia tilanteita havaittaessa. Verkoston toiminnan perusteella voimme koneoppimismallien avulla päätellä, millaisesta sosiaalisesta tilanteesta kulloinkin on kyse. Tämä viittaa siihen, että näillä aivoalueilla erittelemme nimenomaan sosiaalisia havaintopiirteitä toisistaan, Santavirta selvittää.

Sosiaalisen tilanteen miellyttävyys ja valtasuhteet keskeisiä havaintoja

Sosiaalinen havainnointi perustuu kahdeksaan perusulottuvuuteen. Tutkimus osoitti, että tilanteiden miellyttävyyden ja ihmisten välisten valtasuhteiden havainnointi sekä toisten toiminnan luokittelu hitaisiin tai nopeisiin toimintoihin on sosiaalisessa havaitsemisessa keskeisintä. Lisäksi havaitsemme, onko kyseessä ylipäätään vuorovaikutustilanne vai ei, toimivatko toiset yhteisön vai itsensä hyväksi, ja kuinka sosiaalisia he ovat. Tunnistamme, onko vuorovaikutuksessa seksuaalisia piirteitä, ja arvioimme myös jatkuvasti ovatko havaitsemamme ihmiset miehiä vai naisia.

– On tärkeää havaita nopeasti onko tilanne uhkaava vai turvallinen, ja valtasuhteiden havaitseminen auttaa meitä navigoimaan sosiaalisissa tilanteissa. Toisten toiminnan luokittelu nopeisiin tai hitaisiin toimintoihin auttaa meitä arvioimaan, toimivatko toiset tilanteen edellyttämällä tavalla, Santavirta selittää.

Väitöskirjatutkija selittää, että tilanteiden havaitseminen vain muutaman perusulottuvuuden kautta auttaa ymmärtämään, miten sosiaalisen havaintotiedon käsittely aivoissa voi olla riittävän nopeaa sujuvan vuorovaikutuksen kannalta.

Tutkimuksessa ihmiset katsoivat lyhyitä kohtauksia elokuvista ja arvioivat yli sadan sosiaalisen piirteen esiintymistä niissä. Tietyt havaintopiirteet liittyivät toistuvasti toisiinsa, minkä perusteella tutkijat tunnistivat sosiaalisen havaitsemisen kahdeksan perusulottuvuutta. Aivojen toimintaa tutkittiin toiminnallisen magneettikuvauksen avulla lyhyiden videoiden katselemisen aikana. Näköjärjestelmää taas tutkittiin silmänliikekameran avulla elokuvien katsomisen aikana.

– Kokonaisuudessaan tutkimus avaa koko tiedonkäsittelyketjua katseen ohjaamisesta aivotoimintojen kautta sosiaalisiin havaintoihin. Sosiaalisen havaitsemisen yleisten periaatteiden ymmärtäminen toimii tärkeänä vertailukohtana neuropsykiatristen sairauksien jatkotutkimukselle, varsinkin sairauksissa, joissa havaitaan sosiaalisen vuorovaikutuksen poikkeavuuksia, Santavirta kertoo.

Tutkijat näkevät tutkimusaiheella sovelluskohteita myös tulevaisuuden teknologioiden kehityksessä.

– Tekoäly kykenee jo nyt monimutkaiseen tilanteiden havainnointiin. Lähitulevaisuudessa kohtaamme sosiaaliseen vuorovaikutukseen kykeneviä koneita. Jotta nämä koneet voivat aidosti ymmärtää meitä, meidän on ymmärrettävä ensin itseämme, Santavirta pohtii.

Väitöstilaisuus perjantaina 2. toukokuuta

LL Severi Santavirta esittää väitöskirjansa ”Principles of Social Perception: Investigating Perceptual and Neural Mechanisms with Cinematic Stimuli” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 2.5.2025 klo 12.00 (TYKS, T-sairaala, Risto Lahesmaa -luentosali, Hämeentie 11, Turku).

Vastaväittäjänä toimii professori Carolyn Parkinson (Kalifornian yliopisto, Los Angeles, Yhdysvallat) ja kustoksena professori Lauri Nummenmaa (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on kliiniset neurotieteet.