Uudet tutkimukset valottavat, miten aivot käsittelevät kasvonilmeitä

Kasvonilmeiden nopea ja tarkka havaitseminen on olennainen osa sujuvaa sosiaalista vuorovaikutusta. Aivot käsittelevät ilmeitä sekunnin murto-osissa, mikä auttaa ihmistä reagoimaan nopeasti sekä mahdollisiin uhkiin että myönteisiin sosiaalisiin vihjeisiin. Kasvonilmeiden havaitsemisen mekanismit tukevat myös empatiaa ja tunneälyä.

Aivot ennustavat parhaiten neutraalin ilmeen

Jyväskylän yliopiston Aktiivinen Mieli- tutkimusryhmä selvitti, miten ihmisaivot havaitsevat kasvonilmeiden muutoksia ja millaiset automaattiset mekanismit tukevat sosiaalista havaitsemista. 

Tutkimukseen osallistui 36 aikuista, joiden aivotoimintaa mitattiin kokeen aikana aivosähkökäyrällä (EEG). Osallistujille näytettiin kuvia kasvoista, joissa vaihtelivat sekä henkilöllisyys että kasvonilme, joka oli joko neutraali, iloinen tai surullinen.

Tulokset osoittivat, että aivot voivat reagoida ilmeisiin jopa 0,2 sekunnissa, eli nopeammin kuin ehdimme tietoisesti havaita ilmeen muuttumisen. Reaktionopeus johtuu niin sanotusta ennakoivasta koodauksesta, eli järjestelmästä, joka pyrkii arvioimaan tilannetta ja mukautumaan siihen, mitä ympäristössämme tapahtuu.

Yllättäen tämä ennakointi näkyi vain neutraalien kasvonilmeiden kohdalla. Kun kasvot ilmaisivat emotionaalisia ilmeitä, kuten iloa tai surua, aivojen ennakoiva järjestelmä ei aktivoitunut samalla tavalla.

”Tämä saattaa viitata siihen, että emotionaaliset kasvot aktivoivat aivojen muita järjestelmiä, kuten tunteiden tunnistamiseen liittyviä mekanismeja ja syrjäyttävät siten ennakoivan käsittelyn. Tätä asiaa selvitämme parhaillaan suuremmalla aineistolla, joka on kerätty Jyväskylässä ja Tartossa. Tutkimme myös kuinka masennus, ahdistuneisuus ja stressi vaikuttavat kasvonilmeiden havaintoon”, tutkimusryhmän johtaja, professori Piia Astikainen toteaa.

Nyt julkaistu tutkimus havaitsi myös, että aivoaktiivisuus kasvokuviin kasvoi iän myötä. Tämä saattaa tarkoittaa, että kasvojen visuaalinen piirrekoodaaminen vaatii ikääntymisen myötä enemmän hermostollisia resursseja, mutta asiasta tarvitaan vielä lisätutkimusta, jotta ikääntymiseen liittyviä aivomuutoksia voidaan tarkemmin tulkita.

Vain pelokkaat kasvot häiritsevät hieman työmuistia

Psykologisessa tutkimuksessa on pitkään pohdittu, voiko työmuisti, eli kykymme pitää tieto mielessä hetkellisesti, häiriintyä tunnepitoisten kasvojen näkemisen seurauksena. Esimerkiksi jos opettaja näkee pelokkaita kasvoja luokassa samaan aikaan, kun hän pyrkii muistinvaraisesti antamaan koeohjeet oppilaille, voiko tämä häiritä hänen muistiaan? Aihetta selvitettiin laajassa meta-analyysissä, joka kokosi yhteen 38 aikaisemman tutkimuksen tulokset. Näissä tutkimuksissa osallistujat tekivät muistitehtäviä samalla, kun ruudulle ilmaantui kuvia esimerkiksi vihaisista, iloisista tai pelokkaista kasvoista.

Tutkimusten perusteella tunnepitoiset kasvonilmeet eivät juuri häirinneet muistitehtävän suorittamista. Esimerkiksi vihaiset tai iloiset kasvot eivät vaikuttaneet siihen, kuinka tarkasti tai nopeasti ihmiset pystyivät suoriutumaan muistitehtävistä. Vain pelokkaiden kasvojen kohdalla havaittiin lievä häiriövaikutus työmuistiin, mutta tulos ei toistunut kaikissa tutkimuksissa.

Työmuisti näyttää siis olevan odotettua kestävämpi tunnepitoisten kasvojen aiheuttamalle häiriölle – ainakin laboratorio-olosuhteissa. Koottu näyttö tunnepitoisten kasvonilmeiden ja muistin välisestä suhteesta luo arvokkaita suuntaviivoja tulevien tutkimusten suunnitteluun. Tutkijoiden mukaan erityisesti tulee harkita oikeiden ihmisten käyttämistä kuvien sijaan silloin, kun halutaan simuloida arkielämän vuorovaikutustilanteita realistisemmin.

Osallistu aivotutkimukseen!

Aktiivinen Mieli -tutkimusryhmä tutkii parhaillaan kasvojen havaitsemista ja sosiaalista vuorovaikutusta ihmisten välillä. Suomea puhuvia 18–40-vuotiaita kutsutaan osallistumaan tutkimuksiin syksyn 2025 aikana. Tutkimukset järjestetään Jyväskylän yliopistolla. Lisätietoa käynnissä olevista tutkimuksista ja osallistumisesta löytyy Aktiivinen Mieli -ryhmän verkkosivuilta: Aktiivinen Mieli -tutkimusryhmä | Jyväskylän yliopisto