เขตรับรู้หน้าในรอยนูนรูปกระสวย

เขตรับรู้หน้าในรอยนูนรูปกระสวย (อังกฤษ: fusiform face area, ตัวย่อ FFA) เป็นส่วนหนึ่งของระบบการมองเห็นในมนุษย์ ซึ่งอาจจะทำหน้าที่เฉพาะในการรู้จำใบหน้า (face recogition) แต่ยังมีหลักฐานอื่นที่แสดงว่า FFA ประมวลข้อมูลเกี่ยวกับประเภทของอารมณ์ โดยเฉพาะอารมณ์ที่คุ้นเคย โดยตำแหน่ง FFA อยู่ในรอยนูนรูปกระสวย (fusiform gyrus) ซึ่งโดยกายวิภาคเป็นส่วนเดียวกับเขตบร็อดแมนน์ 37

ตำแหน่งในสมอง

FFA อยู่ในทางสัญญาณด้านล่างบนผิวด้านล่างของสมองกลีบขมับ ข้างๆ รอยนูนรูปกระสวย (fusiform gyrus) และอยู่ทางด้านข้างของเขตสถานที่ในรอยนูนรอบฮิปโปแคมปัส (parahippocampal place area) ถึง FFA จะเป็นเขตที่มีอยู่ทั้งสองซีกของสมอง แต่ FFA ของสมองซีกขวามักจะมีขนาดใหญ่กว่า

FFA ถูกค้นพบและวิจัยในมนุษย์โดยใช้โพซิตรอนอีมิสชันโทโมกราฟี และ fMRI โดยปกติ ผู้รับการทดลองดูภาพใบหน้า สิ่งของ สถานที่ กาย ใบหน้าบิดเบือน สิ่งของบิดเบือน สถานที่บิดเบือน และกายบิดเบือน ซึ่งเป็นวิธีหนึ่งในการหาหน้าที่เจาะจงของสมองส่วนต่างๆ การเปรียบเทียบการตอบสนองของเซลล์ประสาทระหว่างใบหน้าและใบหน้าบิดเบือน ย่อมแสดงเขตสมองที่ตอบสนองต่อลักษณะต่างๆของใบหน้า ส่วนการเปรียบเทียบการตอบสนองระหว่างใบหน้าและวัตถุ ย่อมแสดงเขตที่มีการเลือกตัวกระตุ้นโดยใบหน้า

บทบาทหน้าที่

FFA ในมนุษย์ถูกพรรณนาครั้งแรกโดยจัสติน เซอร์เจนต์ ในปี ค.ศ. 1992^[1] และโดยแนนซี แคนวิชเชอร์ ในปี ค.ศ. 1997^[2]ผู้เสนอว่าการมี FFA เป็นหลักฐานที่แสดงถึงการทำหน้าที่เฉพาะของเขตสมองในระบบการมองเห็น งานวิจัยต่อจากนั้นเสนอว่า FFA ไม่ใช่มีหน้าที่เพียงแค่ประมวลผลเกี่ยวกับใบหน้าเท่านั้น คือ นักวิจัยบางกลุ่มรวมทั้งอิสะเบล กอเทียร์ และอื่นๆ ยืนยันว่า FFA เป็นเขตที่รู้จำความแตกต่างอันละเอียดต่างๆ ของวัตถุ กอเทียร์และคณะทำการทดลองกับทั้งผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับรถยนต์และทั้งผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับนก และพบว่า FFA ทำงานเมื่อผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับรถยนต์กำลังระบุรถ และเมื่อผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับนกกำลังระบุนก.^[3] งานวิจัยอีกงานหนึ่งโดยคาลานิต กริว-สเปคเตอร์และคณะ เสนอว่าการประมวลผลใน FFA นั้นไม่ใช่เป็นไปในใบหน้าเท่านั้น แต่มีการแก้ส่วนผิดที่พิมพ์ต่อในภายหลังแสดงงานวิจัยนั้นว่า มีความผิดพลาดในบางส่วน^[4] การถกเถียงกันถึงเรื่องบทบาทหน้าที่ของ FFA ก็ยังเป็นไปอยู่ในปัจจุบัน

งานวิจัยโดยใช้ magnetoencephalography^[5] ในปี ค.ศ. 2009 แสดงว่าวัตถุคล้ายใบหน้าที่ถูกรับรู้ว่าเป็นใบหน้าโดยบังเอิญ (ซึ่งเป็นตัวอย่างของ pareidolia^[6]) ทำให้ FFA เกิดการทำงานอย่างรวดเร็วภายใน 165 มิลลิวินาที ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ใกล้เคียงและมีตำแหน่งการทำงานในสมองที่ใกล้เคียง กับการทำงานของ FFA ที่เกิดจากใบหน้า ซึ่งเกิดขึ้นภายใน 130 มิลลิวินาที และโดยเปรียบเทียบกับวัตถุสามัญอื่นๆ ที่ไม่ก่อให้เกิดการทำงานเช่นนี้ ผู้วิจัยเสนอว่า การรับรู้ใบหน้าที่เกิดจากวัตถุคล้ายใบหน้านั้นเป็นการปฏิบัตการที่รวดเร็ว ไม่ใช่เป็นการรับรู้ที่เกิดจากการตีความหมายซึ่งเกิดขึ้นช้ากว่า^[7][8]

งานศึกษาเรื่องโรค สภาวะไม่รู้หน้า (prosopagnosia^[9]) งานหนึ่งแสดงหลักฐานว่า ใบหน้าถูกประมวลผลโดยวิธีที่พิเศษ เป็นการศึกษากรณีของคนไข้ที่รู้จักโดยชื่อย่อว่า ซีเค ผู้มีสมองเสียหายเพราะอุบัติเหตุรถยนต์ และภายหลังเกิดมีภาวะเสียการระลึกรู้วัตถุ (object agnosia) ซีเคมีความลำบากในการรู้จำวัตถุ (object recognition) ในระดับขั้นพื้นฐาน รวมทั้งอวัยวะต่างๆ ของตน แต่สามารถรู้จำใบหน้าได้เป็นอย่างดี^[10] งานศึกษาหลังจากนั้นแสดงว่า ซีเคไม่สามารถรู้จำใบหน้าที่ถูกกลับหัวลงล่าง หรือว่ารูปใบหน้าที่ถูกบิดเบือนไป แม้ในกรณีที่คนปกติทั่วไปสามารถที่จะรู้จำใบหน้าเหล่านั้นได้^[11] งานศึกษานี้ถูกถือเอาเป็นหลักฐานว่า FFA มีหน้าที่เฉพาะในการประมวลผลเกี่ยวกับใบหน้าที่อยู่ในแนวปกติ

โดยมีวิวัฒนาการที่กล่าวไปแล้วเป็นพื้นฐาน บริษัทไอบีเอ็มได้สมัครใบสิทธิบัตร สำหรับระบบการสกัดเอามโนภาพของหน้ามนุษย์จากสมองมนุษย์ ระบบที่ได้รับการสมัครใช้วงจรป้อนกลับ (feedback loop) ที่อาศัยการวัดค่าการทำงานของรอยนูนรูปกระสวยในสมองโดยตั้งสมมุติฐานว่า การทำงานในรอยนูนรูปกระสวยนั้น เป็นไปสมส่วนกับความคุ้นเคยกับใบหน้า^[12]

ดูเพิ่ม

• ประสาทสัมพันธ์ของการรับรู้อารมณ์
• สมมุติฐานทางสัญญาณสองทาง
• รอยนูนรูปกระสวย

อ้างอิงและหมายเหตุ

1. {{cite journal|vauthors=Sergent J, Ohta S, MacDonald B|date=Feb 1992|title=Functional neuroanatomy of face and object processing. A positron emission tomography study|journal=Brain|volume=115|issue=1|pages=15–36|doi=10.1093/brain/115.1.15|pmid=1559150}
2. Kanwisher N, McDermott J, Chun MM (Jun 1, 1997). "The fusiform face area: a module in human extrastriate cortex specialized for face perception". J. Neurosci. 17 (11): 4302–11. doi:10.1523/JNEUROSCI.17-11-04302.1997. PMC 6573547. PMID 9151747.
3. Gauthier I, Skudlarski P, Gore JC, Anderson AW (Feb 2000). "Expertise for cars and birds recruits brain areas involved in face recognition". Nat. Neurosci. 3 (2): 191–7. doi:10.1038/72140. PMID 10649576. S2CID 15752722.
4. Grill-Spector K, Sayres R, Ress D (September 2006). "High-resolution imaging reveals highly selective nonface clusters in the fusiform face area". Nat Neurosci. 9 (9): 1177–85. doi:10.1038/nn1745. PMID 16892057.
5. magnetoencephalography เป็นเทคนิคการทำแผนภาพของการทำงานในสมอง โดยใช้แมกเนโตมิเตอร์ที่มีความละเอียดอ่อนสูง บันทึกสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจากกระแสไฟฟ้าที่เป็นไปโดยธรรมชาติในสมอง
6. pareidolia เป็นปรากฏการณ์ทางจิตที่เกี่ยวข้องกับตัวกระตุ้นที่ไม่ชัดเจนหรือไม่มีความหมาย (มักจะเป็นรูปภาพหรือเสียง) ที่ถูกรับรู้โดยเป็นสำคัญ ตัวอย่างทั่วๆไปก็คือการเห็นรูปสัตว์หรือรูปใบหน้าในก้อนเมฆ เห็นรูปผู้ชายในดวงจันทร์ เห็นรูปกระต่ายในดวงจันทร์ หรือได้ยินข้อความลับเมื่อเสียงอัดถูกเล่นถอยหลัง
7. เพราะว่าการจะตีความหมายต้องอาศัยการใส่ใจ ต้องอาศัยวงจรประสาทที่มีการส่งสัญญาณป้อนกลับ จึงต้องใช้เวลามากกว่า 130-165 มิลลิวินาทีอย่างนี้
8. Hadjikhani N, Kveraga K, Naik P, Ahlfors SP (February 2009). "Early (N170) activation of face-specific cortex by face-like objects". NeuroReport. 20 (4): 403–7. doi:10.1097/WNR.0b013e328325a8e1. PMC 2713437. PMID 19218867.
9. prosopagnosia มาจากคำกรีกแปลว่า ไม่รู้ใบหน้า เป็นโรคมีอีกชื่อหนึ่งว่า สภาวะบอดใบหน้า (face blindness) เป็นโรคที่การรู้จำใบหน้าเสียหายไป ในขณะที่การประมวลผลทางตาแบบอื่นๆ เช่นการรู้ความแตกต่างระหว่างวัตถุ และการใช้สติปัญญาเช่นการตัดสินใจ ไม่เป็นอะไร เป็นโรคที่เกิดขึ้นเพราะความเสียหายในสมอง เพราะเป็นมาแต่เกิด หรือเพราะเกิดขึ้นในช่วงพัฒนาการ
10. Behrmann M, Moscovitch M, Winocur G (October 1994). "Intact visual imagery and impaired visual perception in a patient with visual agnosia". J Exp Psychol Hum Percept Perform. 20 (5): 1068–87. doi:10.1037/0096-1523.20.5.1068. PMID 7964528.
11. Moscovitch M, Winocur G, Behrmann M (1997). "What is special about face recognition? Nineteen experiments on a person with visual object agnosia and dyslexia but normal face recognition". J Cogn Neurosci. 9 (5): 555–604. doi:10.1162/jocn.1997.9.5.555. PMID 23965118. S2CID 207550378.
12. IBM Patent Application: Retrieving mental images of faces from the human brain

แหล่งข้อมูลอื่น

• McKone et al., Trends in Cognitive Science, 2007
• Carlson, Neil R., Physiology of Behavior, 9th ed., 2007. ISBN 0-205-46724-5
• Bukach, C. M., I. Gauthier, and M. Tarr. 2006. Beyond faces and modularity: The power of an expertise framework. TRENDS in Cognitive Sciences 10:159-166.