Мозг считывает гендер

Мозг ищет гендер даже там, где его, казалось бы, нет

Нейровизуализационное исследование показывает: мозг может обрабатывать визуальные признаки гендера — то есть социально воспринимаемых мужских и женских характеристик — через частично общую систему. Она работает не только с лицами и телами, но и с предметами, которые культура связывает с мужчинами или женщинами.

Работа Wenjie Liu и его коллег из Института психологии Китайской академии наук опубликована в eLife как рецензируемый препринт. Это означает, что текст прошёл экспертную оценку, однако его выводы пока нельзя считать окончательно подтверждёнными: рецензенты назвали доказательства неполными.

Люди быстро извлекают гендерные сигналы из внешнего вида, часто почти не осознавая этот процесс. Лицо обычно даёт наиболее сильную подсказку, но мозг использует также форму тела, позу, одежду и даже предметы, связанные с одной из гендерных категорий. Причём распознавание может сохраняться, если изображение размыто, частично закрыто или превращено в силуэт. Это позволило учёным предположить, что мозг способен выделять более общий смысл из разных визуальных сигналов.

В исследовании участвовали 22 здоровых человека в возрасте от 19 до 28 лет; средний возраст составил 22 года, 11 участников были мужчинами. Во время функциональной магнитно-резонансной томографии — метода, который косвенно оценивает активность мозга по изменениям кровотока, — добровольцы смотрели изображения шести типов: мужские и женские лица, мужские и женские тела, а также предметы, ассоциируемые с мужчинами или женщинами.

В каждом типе было по 30 изображений. На лицах были китайские актёры, а тела показывались в нижнем белье — от области ниже головы до колен. Предметы взяли из предыдущего исследования. Картинки демонстрировали блоками по 12 секунд. Каждый из шести вариантов появлялся трижды за один сеанс в случайном порядке; всего участники прошли шесть сеансов, а первые двое — семь.

Задача была намеренно простой: нажимать кнопку, если одно и то же изображение появлялось два раза подряд. Средняя точность составила около 97%. Определять гендер специально не требовалось, поэтому нельзя сказать, что участники сознательно решали именно эту задачу.

Учёные применили машинное обучение. Алгоритм проверял, можно ли по рисунку активности конкретной области мозга отличить изображения мужчин от изображений женщин. Для лиц такие сигналы обнаружили в ряде зрительных зон обоих полушарий, включая клин, калькаринову кору, язычную извилину, верхнюю и среднюю затылочные извилины, среднюю височную извилину, а также в правой верхней теменной дольке и левой веретенообразной извилине.

Для тел гендерная информация находилась в значительной части затылочно-височной коры и в участках верхней и нижней теменных долей и постцентральной извилины с обеих сторон. Для предметов она обнаруживалась в клине, калькариновой коре, язычной, веретенообразной, верхней, средней и нижней затылочных извилинах, нижней височной извилине обоих полушарий и правой средней височной извилине.

Затем исследователи проверили перенос информации между категориями. Алгоритм обучали на реакциях мозга на лица, а затем просили распознать гендер по реакции на тела; аналогичные проверки проводили для всех сочетаний. Лишь небольшой участок правой средней височной извилины успешно переносил информацию во всех трёх случаях: между лицами, телами и предметами. Дополнительный анализ указал на ту же область.

Однако эта зона не была «центром гендера». Она также кодировала, что именно видит человек: лицо, тело или предмет. Сравнение активности мозга с искусственной нейросетью, обученной классифицировать изображения по гендеру, показало наибольшее сходство со средними слоями сети. Это может означать, что область использует признаки среднего уровня — контуры, текстуры, формы и пространственное расположение, находящиеся между простыми характеристиками вроде цвета и полноценным узнаванием объекта или категории.

Связи между гендерными областями мозга были умеренно похожими при просмотре лиц и тел, но не предметов. Авторы заключили, что правая средняя височная извилина может быть общим нейронным узлом восприятия гендера, а распределённая сеть и визуальные признаки среднего уровня помогают извлекать эту категорию из разнородных изображений.

Но научный фейерверк слегка притушили рецензенты. Они указали на концептуальные проблемы, слабые статистические методы и возможные помехи: например, изображения могли различаться по размеру и другим базовым параметрам. Поэтому авторов попросили смягчить утверждение о том, что найденная область хранит абстрактное представление гендера; на момент публикации препринт ещё не был исправлен.

Есть и другие ограничения. Выборка мала — всего 22 молодых взрослых. Участникам не нужно было обращать внимание именно на гендер. Кроме того, лица китайских актёров и культурные ассоциации предметов могут влиять на результат, поэтому в других странах и группах картина способна измениться.

Статья «A shared neural code for gender across faces, bodies, and objects in the human brain» написана Wenjie Liu, Xiqian Lu, Yuhui Cheng, Ruidi Wang, Xinquan Lu, Xiangyong Yuan и Yi Jiang.