Frontiers for Young Minds

Frontiers for Young Minds
תפריט
רעיון מרכזי פורסם: 3 במרץ, 2020

ציד פָּנִים: מדוע אנו רואים פנים בעצמים נטולי פנים

תַקצִיר

אם תסתכלו סביב הכיתה שלכם, תראו חדר מלא ביצורים חיים בעלי פנים: תלמידים, מורים ואולי חיית המחמד של הכיתה. אולם האם אי פעם שמתם לב לכך שגם לדברים שאינם חיים יש פנים, אף שלא אמורים להיות להם פנים? למשל, האם אי פעם הסתכלתם למעלה לשמיים וראיתם בעננים פנים שמסתכלות למטה אליכם? האם אי פעם הלכתם ברחוב ושמתם לב לחיוך ענקי בחלקו הקדמי של אוטו כלשהו? אולי אתם חושבים שהפנים האלה הם רק בדמיון שלכם, אבל הם יכולים להופיע לפני כל אחד מאיתנו. המוחות שלנו מאומנים לשים לב לפנים, אפילו בעצמים שהם למעשה נטולי פנים. מדענים חקרו מדוע אנו מסוגלים לראות פנים בעצמים נטולי פנים. במאמר זה אנו מסבירים חלק מהסיבות לכך שהמוחות שלנו מְחֻוָּטִים כך שנראה פנים בעצמים יום-יומיים.

מה קורה במוח שלנו כאשר אנו רואים פנים?

בעולם שלנו ישנם דברים מרתקים רבּים שעליהם אפשר להסתכל, אבל כדי להבין מדוע אנו רואים את הדברים האלה מלכתחילה, יעזור לנו אם נלמד כיצד המוח מאפשר לנו לראות דברים. כאשר אתם מביטים במשהו, העיניים שלכם שולחות מסרים למוח, שבהם מידע הקשור לַדָּבָר שעליו אנו מסתכלים. חלקים שונים במוח יצטרכו לפעול יחד כדי לפענח את משמעותו של כל מידע. למשל, אם בזמן ההפסקה אתם רואים כלב שֶׁרָץ למגרש המשחקים, אולי תתלהבו מהאפשרות שמדובר בכלב שלכם, כי גודלו וצבעו זהים לאלה של הכלב שלכם. אולי אפילו תחשבו בטעות שזה באמת הכלב שלכם, ושהוא ברח מהבית כדי לתת לכם נשיקה בבית הספר. עיבוד מלמעלה למטה הוא המונח הטכני שבו אנו משתמשים כדי לתאר את מה שקורה, כשאנו נוטים לראות את מה שאנו רוצים לראות או את מה שאנו חושבים שייתכן כי נמצא שם. לעיבוד מלמעלה למטה תפקיד מרכזי המאפשר למוחות שלנו לצאת לציד פָּנִים.

פָּרֵאִידוֹלִיָה של פנים מתייחסת למצב שבו אנו רואים פנים בעצמים שלמעשה אין להם פנים אמיתיות. איך קורה שאנו יכולים לראות עצם מתעורר לחיים, שיש לו פנים? כאשר המוח מקבל מהעיניים מֶסֶר ובו המידע על מה שהן רואות, המסר מועבר לאונה העורפית, אזור העוסק בראייה המצוי אי שם בצידו האחורי של המוח. כאשר המסר מגיע לאונה העורפית, הוא עדיין אינו מאורגן בצורת פנים. במקום זאת, המסר בנוי ממידע, כמו למשל תבניות של אור וחושך, וגם הקצוות שלהן. אז מתחיל תהליך הבונה את הפנים, תהליך שדומה קצת לפס ייצור, שבּו מְחַבְּרִים יחד את חלקי הפנים, בזמן שהוא נע דרך האונה העורפית. כאשר פס הייצור מסיים את מסעו דרך האונה העורפית, הוא נושא את חלקי הפנים שנבנים לאזור אחר במוח, האונות הרָקתיות, הנמצאות מאחורי האוזניים. באונות הרקתיות, המידע מתחבר לתמונה שלמה, כלומר תהליך בניית הפנים מסתיים. האזור החשוב באונה הרקתית שבו כל זה קורה נקרא פוּזיפוֺרְם אזור הפנים (FFA) (איור 1). ב־FFA, המידע המתקבל על חלקי הפנים מתחבר יחד כמו פאזל, לקבלת תמונה אחת גדולה הנראית כמו פנים.

איור 1 - התמונה משמאל מציגה את המוח שבתוך ראש הפונה שמאלה.
  • איור 1 - התמונה משמאל מציגה את המוח שבתוך ראש הפונה שמאלה.
  • תמונה זו נוצרה באמצעות שיטה הנקראת דימות תהוּדה מגנטית (MRI), המאפשרת לנו להתבונן בתוך הראש ולראות את המוח. הקווים הצהובים דרך המוח הם פרוסות שעליהן אנו יכולים להתבונן כדי לראות את המוח במבט מלמעלה למטה. ערֵמת התמונות המוצגות מימין הן פרוסות כאלה דרך המוח, קצת כמו ערֵמה של פנקייקים. האונה העורפית ופוזיפורם אזור הפנים (FFA) מסומנים על הפרוסות.

אם תתבוננו בתמונה של המוח, היא נראית קצת כמו אגוז מלך חיוור, גבשושי ובעל קצוות חלקים. כיצד מדענים יכולים לפענח מה תפקידם של חלקי מוח שונים כגון ה־FFA או האונה העורפית? מדענים משתמשים בשיטות כגון fMRI (דימות תהודה מגנטית תפקודי), כדי לראות מה קורה בתוך המוח. לצורך שיטה זו נדרשים מתנדבים השוכבים ללא תזוזה בסורק מוח ענקי, המודד את פעילות המוח בזמן שהמתנדבים מבצעים מגוון משימות שהמדענים הידידותיים ביקשו אותם לבצע. למשל, אזור ה־FFA התגלה כשביקשו ממתנדבים להתבונן בתמונות של פנים ושל עצמים, בזמן שהמדענים חיפשו (בעזרת fMRI) אזורי מוח שהפכו להיות פעילים יותר כאשר המתנדבים התבוננו בפנים, לעומת המצב במוח כאשר התבוננו בעצמים.

אחת מקבוצות המדענים הסתקרנה לדעת אם ה־FFA פעיל כאשר בני אדם חוֹוים פראידוליה של פנים [1]. בסופו של דבר, זהו מצב שבו בני אדם רואים פנים, אבל הם מתבוננים בעצמים נטולי פנים. המדענים הסתקרנו במיוחד לדעת אם אזור המוח המגיב לפנים פעיל כאשר המתנדב מדווח שהוא רואה פנים בתמונה של עצם, אף שאין למעשה פנים על המסך. כדי לענות על שאלה זו המדענים הראו למתנדבים תמונות רעשניות ומטושטשות, כמו מסך טלוויזיה בזמן קליטה גרועה, ולפעמים לא כללו המדענים בתמונות דבר. המתנדבים התבקשו לְנַחֵשׁ אם הם יכולים לראות פנים בכל תמונה ותמונה. המדענים גילו כי אזור ה־FFA היה פעיל כאשר בני האדם רק חשבו שהם רואים פנים. מכאן, כאשר אתם חוֹוים ראיית פנים בעננים, פעילות המוח שלכם דומה להפליא לזו שהייתה לוּ הייתם רואים פנים אמיתיות!

ראיית פנים שומרת על ביטחוננו

האם אי פעם שיחקתם בחוץ ושמתם לב לפנים שהציצו אליכם מקליפה של גזע עץ? מלידה, תינוקות נמשכים מיד לפנים. מדענים הצליחו להוכיח זאת על-ידי כך שגרמו לתינוקות להסתכל על שתי תמונות פשוטות, האחת נראתה יותר כמו פנים יחסית לאחרת. על-ידי בדיקת התמונה שלכיוונה הסתכלו התינוקות, מדענים גילו כי התינוקות הסתכלו על התמונה דמוית הפנים יותר מאשר על התמונה שלא הראתה פנים [2]. אף שלתינוקות עדיין אין ראייה טובה, הם מעדיפים להתבונן בפנים. אבל למה? סיבה אחת לכך שייתכן כי תינוקות אוהבים פנים היא משהו שנקרא אֶַבוֹלוּצְיָה. אבולוציה כרוכה בשינויים במבנה של היצור החי (כגון מבנה המוח) המתרחשים במהלך דורות רבים. שינויים אלה עוזרים ליצור החי לשרוד. יש מדענים, כגון קארל סגן, שמאמינים כי פראידוליה של פנים עוזרת לבני אדם לשרוד, כי היא גורמת להם להיות עֵרניים לאויבים המתגנבים אליהם [3]. באמצעות יכולתם לזהוֹת פנים מרחוק או בחושך, בני אדם היו מסוגלים לדעת שמישהו מגיע, ולהגן על עצמם מהסכנה.

האם אנו נולדים עם גַּלַּאי פנים?

אף שייתכן כי בני אדם פיתחו מערכת ראייה היכולה לזהוֹת פנים, התנסות ממשית בהתבוננות בפנים חיונית כדי שהמוח יתחיל להתעניין מאוד בפנים, ויהיה טוב מאוד בזיהוי שלהם. במשך שנים סברו כי בני אדם נולדו עם FFA. אולם במחקר שבוצע לאחרונה, שבו מדענים גידלו תינוקות של קופים בתנאים שבהם מעולם לא ראו פנים, התגלה כי כתוצאה מכך לא היה להם FFA, והם גם לא התבוננו בפנים יותר מאשר בעצמים אחרים [4]. מחקר זה הוכיח כי התנסות בראיית פנים נדרשת כדי שנהפוך להיות מומחים לפנים. מחקרים אחרים הוכיחו שאם אנו נהיים מומחים בזיהוי עצמים אחרים כגון מכוניות וציפורים, ה־FFA מתחיל להגיב גם לקטגוריות אלה [5].

חיבור החלקים יחד

עד כה דיברנו על האופן שבו יש למוח אזור מיוחד הַמְּשַׁמֵּשׁ אותנו כדי לראות פנים, ומדוע הדבר חשוב בהתבסס על האבולוציה. סיבה נוספת אפשרית לכך שכאשר אתם נועצים מבט בעננים אתם רואים פנים, היא שמערכת הראייה מסוגלת לְחַבֵּר יחד חלקים של עצמים נטולי פנים כדי ליצור תמונה מלאה. קיבוץ הוא המונח עבור מצב שבו מערכת הראייה מקבּצת ערֵמת חלקים קטנים יותר ליצירת תמונה גדולה. מערכת הראייה שלכם מקבצת באופן תמידי תמונות קטנות יותר, במטרה לארגן את המסרים המגיעים מהעיניים. למשל, כאשר אתם רואים פה ועיניים, אתם מסוגלים להרכיב מזה פנים. כל כך טבעי לבני אדם לקבץ מידע בדרך זו, שמדענים אפילו תיארו רשימת כללים בסיסיים שבהם משתמש המוח לשם הקיבוץ. רשימת כללים אלה נקראת עקרונות גשטאלט, על שם פסיכולוגיית הגשטאלט. אמירה מפורסמת שאנו עדיין משתמשים בה, שמגיעה מפסיכולוגיית הגשטאלט, היא: “השלם גדול יותר מסכום חלקיו”. משמעותה היא שלפעמים, האופן שבו אתם מקבצים יחד פיסות מידע נותן למידע משמעות רבה יותר מהמשמעות שהוצגה בכל אחת מפיסת המידע שאתם מקבצים יחד, בדומה לפנים בעננים.

שתי דוגמאות לעקרונות גשטאלט הם קִרְבָה ודמיון. משמעות הקִרבה היא שעצמים שקרובים זה לזה פיזית נראים כשייכים לאותה קבוצה. באיור 2A, קִרבה יכולה לעזור לכם לראות שתי שורות של סוסים (משמאל לימין), ולא ארבעה טורים של סוסים (מלמעלה למטה). דמיון פירושו שעצמים זהים נראים כשייכים לאותה קבוצה. באיור 2B, דמיון עוזר לכם לראות את קוביות הלגו בשני טורים (מלמעלה למטה), מקובצים לפי צבע, ולא בארבע שורות (משמאל לימין).

איור 2 - האיור מציג שניים מכללי הקיבוץ הבסיסיים של גשטאלט, קִרבה ודמיון.
  • איור 2 - האיור מציג שניים מכללי הקיבוץ הבסיסיים של גשטאלט, קִרבה ודמיון.
  • A. אתם רואים את הסוסים האלה כמסודרים בשורות משמאל לימין, ארבעה סוסים בכל שורה. אינכם רואים אותם מסודרים בטורים מלמעלה למטה, שני סוסים בכל טור. הדבר נובע מכך שאתם מְקַבְּצִים יחד את בעלי החיים הקרובים ביותר זה לזה, והסוסים המצויים האחד ליד האחר קרובים יותר זה לזה מאשר הסוסים הנמצאים האחד מעל האחר או מתחתיו. B. דמיון – אתם רואים את קוביות הלגו האלה כמסודרות בטור אחד של קוביות אדומות ובטור אחר של קוביות כחולות. הדבר נובע מכך שאתם מקבצים אותן יחד לפי הצבע הזהה.

פעילות: ציד פנים

האם אתם סקרנים לדעת היכן ייתכן כי תראו פנים בעולם הסובב אתכם? שאלו את חבריכם ואת בני כיתתכם אם הם רוצים להצטרף אליכם לציד פנים, כלומר לכו ברחבי בית הספר או בשכונה שלכם בחיפוש אחר עצמים הנראים כמו פנים. באיור 3, אנו מראים כמה פנים שמצאנו בקמפוס של אוניברסיטת ונדרבילט בנאשוויל, טנסי, ארצות הברית. ראינו פנים בכִּיוֹר השירותים, בֶּעָלֶה ובחלק הקדמי של משאית. כאשר תלכו לציד פנים, אולי תרצו לקחת איתכם מצלמה ולצלם תמונות של כל הפנים שמצאתם. כשתסיימו, אתם יכולים לשתף את הצילומים עם חבריכם ולהשוות ביניהם.

איור 3 - באיור מוצגות כמה תמונות שצילמנו באזור בית הספר שלנו, כאשר יצאנו לציד פנים.
  • איור 3 - באיור מוצגות כמה תמונות שצילמנו באזור בית הספר שלנו, כאשר יצאנו לציד פנים.
  • כאשר ראינו את העצמים האלה, חשבנו שהם נראים כמו פנים. בתמונות שמימין שרטטנו עיגולים אדומים סביב הפנים כדי לעזור לכם לראות אותם.

מילון מונחים

עיבוד מלמעלה למטה (Top-down processing): מתאר את התפקיד שיש למחשבות ולציפיות שלנו בקביעת הדבר שאנו רואים.

פראידוליה של פנים (Face pareidolia): כאשר אנו רואים פנים בעצמים שלמעשה הם נטולי פנים.

פוּזיפוֺרְם אזור הפנים (The fusiform face area, FFA): אזור האונה הרקתית המשמש כתחנה האחרונה בפס הייצור שבו חלקי פנים מחוברים לקבלת פנים שלמות.

אבולוציה (Evolution): פירושה שכֹּל סוגי היצורים החיים הקיימים כיום, כגון בני אדם, התפתחו משלבים מוקדמים יותר של יצורים חיים שעברו שינויים אשר נועדו לסייע להם לשרוד.

קיבוץ (Chunking): מונח המתייחס למצב שבו מערכת הראייה שלכם מקבצת יחד ערֵמת חלקים קטנים יותר ליצירת תמונה גדולה.

עקרונות גשטאלט (Gestalt principles): החוקים הבסיסיים שבהם משתמש המוח לקיבוץ מידע.

הצהרת ניגוד אינטרסים

המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהעדר כל קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.


מקורות

[1] Liu, J., Li, J., Feng, L., Li, L., Tian, J., and Lee, K. 2014. Seeing Jesus in toast: neural and behavioral correlates of face pareidolia. Cortex. 53:60–77. doi: 10.1016/j.cortex.2014.01.013

[2] Mondloch, C. J., Lewis, T. L., and Budreau, D. R. 1999. Face perception during early infancy. Psychol. Sci. 10:419–22. doi: 10.1111/1467-9280.00179

[3] Zimmerman, K. 2012. Pareidolia: Seeing Faces in Unusual Places. LiveScience.

[4] Arcaro, M. J., Schade, P. F., Vincent, J. L., Ponce, C. R., and Livingstone, M. S. 2017. Seeing faces is necessary for face-domain formation. Nat. Neurosci. 20(10):1404–12. doi: 10.1038/nn.4635

[5] Gauthier, I., Skudlarski, P., Gore, J. C., and Anderson, A. W. 2000. Expertise for cars and birds recruits brain areas involved in face recognition. Nat. Neurosci. 3:191–7. doi: 10.1038/72140