Nhận ra người quen trong chớp mắt: vùng nhận diện khuôn mặt

Ta nhận ra người quen trong chớp mắt nhờ một mạng lưới vùng não chuyên xử lý khuôn mặt, nổi bật nhất là vùng nhận diện khuôn mặt (fusiform face area, FFA) ở mặt dưới thuỳ thái dương. Điện não cho thấy não phản ứng riêng với khuôn mặt ở khoảng 170 mili giây sau khi nhìn thấy, và việc nhận ra "đây là ai" thường hoàn tất trong chưa tới nửa giây. Điều thú vị là ta rất giỏi nhận người quen nhưng lại kém bất ngờ khi phải so khớp hai bức ảnh của người lạ.

Vùng não dành riêng cho khuôn mặt

Năm 1997, Nancy Kanwisher, Josh McDermott và Marvin Chun công bố trên Journal of Neuroscience một nghiên cứu dùng chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI). Họ cho người tham gia xem ảnh khuôn mặt, ảnh đồ vật, ảnh nhà cửa, bàn tay... và tìm vùng não nào sáng lên mạnh với khuôn mặt hơn mọi thứ khác. Ở phần lớn người tham gia, họ tìm thấy một vùng nhỏ trên hồi thoi (fusiform gyrus), thường rõ hơn ở bán cầu phải. Họ đặt tên là vùng nhận diện khuôn mặt, FFA.

FFA không làm việc một mình. Nó là một nút trong mạng lưới gồm nhiều vùng: một vùng ở thuỳ chẩm xử lý các bộ phận như mắt, mũi, miệng; một vùng ở rãnh thái dương trên xử lý những gì thay đổi trên mặt như ánh mắt, biểu cảm, khẩu hình; các vùng phía trước thuỳ thái dương nối khuôn mặt với tên tuổi, ký ức về người đó.

Giới khoa học từng tranh luận khá gay gắt: FFA thật sự dành riêng cho khuôn mặt, hay là vùng xử lý "bất cứ thứ gì ta là chuyên gia"? Isabel Gauthier và cộng sự cho thấy chuyên gia về ô tô hay về chim cũng có FFA hoạt động mạnh khi nhìn thứ họ thạo. Đến nay câu hỏi vẫn chưa ngã ngũ hoàn toàn, nhưng ai cũng đồng ý khuôn mặt được não đối xử rất đặc biệt.

N170: dấu vết điện của khuôn mặt

Với điện não đồ ghi trên da đầu, các nhà nghiên cứu thấy một sóng âm rõ rệt xuất hiện khoảng 170 ms sau khi một khuôn mặt hiện lên, mạnh hơn hẳn so với khi nhìn xe hơi, nhà hay đồ vật. Sóng này được gọi là N170 (N là sóng âm, 170 là thời điểm tính bằng mili giây). Shlomo Bentin và cộng sự mô tả nó kỹ năm 1996.

N170 cho biết não đã nhận ra "đây là một khuôn mặt". Nhưng để biết "đây là mặt ai", não cần thêm thời gian, và các tín hiệu liên quan tới nhận ra người quen thường xuất hiện muộn hơn, ở khoảng 250 ms trở đi. Cả quá trình nhìn, nhận ra, gọi được tên thường mất từ nửa giây trở lên, và đôi khi mắc kẹt ở bước cuối: ai cũng từng gặp cảm giác "biết chắc người này mà không nhớ tên".

Lật ngược khuôn mặt: não lúng túng

Năm 1969, Robert Yin cho thấy một điều tưởng đơn giản: nhận ra khuôn mặt bị lộn ngược khó hơn hẳn so với nhận ra những đồ vật khác bị lộn ngược. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng lật ngược khuôn mặt.

Lời giải thích phổ biến: với khuôn mặt, não không chỉ nhìn từng bộ phận mà nhìn tổng thể, tức khoảng cách giữa hai mắt, giữa mũi và miệng, tỉ lệ các phần. Lộn ngược làm cách xử lý tổng thể này trục trặc, não phải quay về soi từng bộ phận, chậm và kém chính xác hơn. Đây cũng là lý do một số ảo ảnh khuôn mặt chỉ "lộ" khi ta xoay ảnh lại cho đúng chiều.

Giỏi nhận người quen, kém so mặt người lạ

Ta có thể nhận ra một người bạn cũ qua dáng đi từ xa, qua ảnh mờ, qua ảnh chụp từ mười năm trước. Nhưng khi phải xác định hai bức ảnh hộ chiếu có phải cùng một người lạ không, con người mắc lỗi nhiều hơn ta tưởng.

Năm 2014, David White và cộng sự công bố một nghiên cứu với nhân viên kiểm tra hộ chiếu ở Úc: họ phải so một người thật đứng trước mặt với ảnh trên giấy tờ. Dù là người làm nghề, họ chấp nhận nhầm ảnh không khớp trong khoảng 14% trường hợp, và kinh nghiệm làm việc lâu năm không giúp họ giỏi hơn đáng kể. Các nhà nghiên cứu như Mike Burton đã nhấn mạnh từ lâu: nhận ra người quen và so khớp mặt người lạ là hai kỹ năng rất khác nhau. Với người quen, não đã xây được "mẫu" từ hàng trăm lần nhìn ở mọi góc độ, ánh sáng; với người lạ, nó chỉ có một bức ảnh.

Ta biết bao nhiêu gương mặt? Một nghiên cứu của Rob Jenkins và cộng sự năm 2018 ước tính người trưởng thành nhận ra trung bình khoảng 5.000 gương mặt, với chênh lệch lớn giữa người này người kia.

Hai đầu của phổ năng lực

Mù mặt

Một số người gặp khó khăn lớn trong việc nhận ra khuôn mặt, kể cả người thân, dù mắt nhìn rõ và trí tuệ bình thường. Tình trạng này gọi là mù mặt (prosopagnosia), thuật ngữ được nhà thần kinh học Đức Joachim Bodamer đặt ra năm 1947 khi mô tả những người lính bị tổn thương não. Về sau người ta phát hiện có cả dạng mù mặt bẩm sinh, không do chấn thương, gặp ở một tỉ lệ nhỏ dân số. Người mù mặt thường nhận người khác qua giọng nói, kiểu tóc, dáng đi, quần áo.

Siêu nhận diện

Ở đầu bên kia, năm 2009, Richard Russell, Brad Duchaine và Ken Nakayama mô tả những người có khả năng nhận diện khuôn mặt vượt trội, gọi là người siêu nhận diện (super-recognizers). Họ có thể nhận ra một người chỉ gặp thoáng qua nhiều năm trước. Một số lực lượng cảnh sát, như ở London, đã thử dùng những người này để rà soát hình ảnh camera.

Thấy mặt người ở khắp nơi

Hệ thống nhận diện khuôn mặt của não "nhạy" tới mức nó hay báo động giả: ta thấy mặt người trên ổ điện, đầu xe ô tô, vết loang trên tường, lát bánh mì cháy. Hiện tượng này gọi là ảo hình (pareidolia). Các nghiên cứu cho thấy những "khuôn mặt giả" này cũng kích hoạt các vùng xử lý mặt trong não khá sớm. Nhạy quá còn hơn bỏ sót: trong tự nhiên, bỏ lỡ một khuôn mặt thật có thể nguy hiểm hơn nhầm một hòn đá là mặt người.

Góc nhìn hôm nay: hiểu để thông cảm

Vài điều mang về:

• Nếu bạn hay "không nhận ra người quen" khi gặp ngoài bối cảnh quen thuộc, như gặp cô giáo ở chợ, đó là bình thường: bối cảnh giúp nhận diện rất nhiều.
• Nếu bạn thật sự gặp khó khăn kéo dài với việc nhận mặt, kể cả người thân, đó có thể là mù mặt bẩm sinh. Không có thuốc chữa, nhưng hiểu mình giúp bạn chủ động hơn, như nói thẳng với người quen để họ tự giới thiệu.
• Nếu một người lớn tuổi đột nhiên không nhận ra người thân quen, kèm lú lẫn, hay quên tăng nhanh, hãy đưa đi khám.
• Thử tự kiểm: lật ngược một tấm ảnh chân dung người nổi tiếng, xem bạn mất bao lâu để nhận ra, rồi so với khi xem đúng chiều.