Fusiform face area eli FFA on pieni alue, joka sijaitsee ohimolohkon alapinnalla. Se sijaitsee gyrusissa nimeltä fusiform gyrus.
Mikä on fusiforminen kasvojen alue ja mitä se tekee?
1990-luvun loppuun mennessä tutkijat olivat keränneet melkoisen määrän todisteita, jotka viittasivat siihen, että aivoissa on osia, jotka ovat erityisen aktiivisia, kun katsomme kasvoja. Tämä tutkimus johti neurotieteilijät olettamaan, että tietyt neuronit ovat erikoistuneet käsittelemään kasvoja koskevaa tietoa ja että nämä neuronit ovat välttämättömiä normaalille kasvojen havaitsemiselle. Tämän näkemyksen mukaan kasvojen havaitsemiseen osallistuvat aivojen osat saattavat olla erillisiä aivojen osista, jotka osallistuvat muiden asioiden, kuten esineiden, havaitsemiseen.
Vuonna 1997 tutkijat julkaisivat uraauurtavan tutkimuksen, joka ei ainoastaan tukenut ajatusta kasvospesifisestä prosessoinnista aivoissa, vaan myös lisäsi joitakin tärkeitä anatomisia yksityiskohtia. Nancy Kanwisherin ja kollegoiden tekemässä tutkimuksessa käytettiin toiminnallista magneettikuvausta (fMRI) tunnistamaan aivojen alueet, jotka olivat erittäin aktiivisia, kun osallistujat katsoivat kasvoja. Prosessin aikana tutkijat löysivät noin mustikan kokoisen alueen ohimolohkon inferioriselta (alapuoliselta) pinnalta, joka osoitti suhteettoman paljon aktiivisuutta, kun osallistujat katselivat kasvoja – mutta ei silloin, kun he katselivat muita asioita, kuten taloja, käsiä tai autoja. Useimmilla potilailla tämä aktiivisuus näkyi pääasiassa aivojen oikealla puolella.
Tiedot viittasivat Kanwisherille ja hänen tutkijakollegoilleen siihen, että tämä alue, joka löytyi fusiform gyrus-nimisestä gyrus-alueesta, oli erikoistunut kasvoja koskevan tiedon käsittelyyn; he nimesivät sen fusiform face area eli FFA-alueeksi. Hypoteesi, jonka mukaan FFA on kasvoja käsittelevä moduuli, sopi yhteen aiempien kuvantamistutkimusten kanssa, joissa kasvojen havaitseminen oli myös liitetty tähän yleiseen aivoalueeseen, sekä sellaisten potilaiden tapausten kanssa, jotka olivat kärsineet FFA:n vaurioitumisesta ja joille oli sen jälkeen kehittynyt prosopagnosia-niminen sairaus, johon liittyy kasvojen tunnistamiskyvyn heikkeneminen.
Jatkotutkimukset tukivat myös Kanwisherin ym. hypoteesia. Esimerkiksi apinoilla tehdyssä kokeessa, jossa rekisteröitiin FFA:n neuronien aktiivisuutta, havaittiin, että 97 prosenttia alueen neuroneista oli aktiivisia vasteena kasvokuviin, mutta ei vasteena kuviin, jotka koskivat esimerkiksi esineitä tai muita ruumiinosia. Toisessa tutkimuksessa havaittiin, että lyhyiden sähkövarausten antaminen FFA-alueelle aiheutti häiriöitä kasvojen havaitsemisessa. Nykyään – yli 20 vuotta Kanwisherin ym. alkuperäisen julkaisun jälkeen, jossa keksittiin termi fusiform face area – voidaan sanoa, että on olemassa vakuuttavia todisteita siitä, että FFA osallistuu kasvojen hahmottamiseen.
Kuitenkin FFA:n anatomiaa ja toimintaa ympäröivistä yksityiskohdista käydään edelleen paljon keskustelua. Jotkut esimerkiksi väittävät, että vaikka FFA:n osilla voi olla rooli kasvojen havaitsemisessa, alue koostuu todennäköisesti useista näköalueista, joita olisi pidettävä erillisinä (sekä anatomisesti että toiminnallisesti) eikä yhtenä kasvojen havaitsemiseen omistettuna rakenteena. Lisäksi jotkut väittävät, että – sen sijaan, että kasvojen tunnistaminen olisi lokalisoitu ensisijaisesti FFA:han – kasvojen tunnistamiseen osallistuu aivojen alueiden verkosto, joka ulottuu FFA:ta laajemmalle ja käsittää myös muita takaraivo- ja ohimolohkojen osia. Molempien näkökulmien mukaan voi olla hieman liiallista yksinkertaistaa sitä, että kasvojen havaitsemisessa on niin suuri merkitys pelkästään FFA:lle.
Mutta luultavasti äänekkäin kritiikki ajatukselle, jonka mukaan FFA on aivojen ensisijainen kasvoja käsittelevä alue, on ehdotus, jonka mukaan FFA ei ole erikoistunut vain kasvojen hahmottamiseen, vaan myös kaikkien sellaisten kohteiden hahmottamiseen, jotka ovat meille hyvin tuttuja ja joista meillä on paljon kokemusta. Tätä ajatusta kutsutaan joskus asiantuntijahypoteesiksi, ja sen mukaan FFA aktivoituu vasteena kasvoihin, koska olemme jossain määrin kasvojen asiantuntijoita. Eräässä tutkimuksessa havaittiin esimerkiksi, että FFA:n aktiivisuus lisääntyi myös vasteena esineille, kuten autoille ja linnuille, ja aktiivisuuden lisääntyminen korreloi sen kanssa, missä määrin henkilöllä oli asiantuntemusta näiden esineiden tunnistamisessa (lintuharrastajilla ja autojen harrastajilla aktiivisuus oli suurempaa). Toisessa tutkimuksessa havaittiin FFA:n olevan aktiivinen, kun shakkiasiantuntijat katselivat shakkiasemia shakkilaudalla, ja toisessa tutkimuksessa havaittiin, että kokeneilla röntgenhoitajilla oli enemmän toimintaa FFA:ssa, kun he katselivat röntgenkuvia kuin lääketieteen opiskelijoilla.
Asiantuntijahypoteesi on kuitenkin kohdannut myös osansa kritiikistä. Asiantuntijahypoteesia tukevat tutkimukset ovat yleensä olleet pieniä, ja usein näissä tutkimuksissa havaitut vaikutukset eivät ole olleet kovin suuria. Vuonna 2019 tehdyssä 18 tutkimuksen tulosten analyysissä todettiin kuitenkin, että vaikka edellä mainitut metodologiset huolenaiheet otetaan huomioon, todisteet puoltavat vahvasti asiantuntijahypoteesia. Näin ollen FFA:n tarkasta roolista kasvojen havaitsemisessa keskustellaan edelleen.
Viitteet (edellä linkitetyn tekstin lisäksi):
Burns EJ, Arnold T, Bukach CM. P-käyristyminen fusiformisella kasvojen alueella: Meta-analyysit tukevat asiantuntijahypoteesia. Neurosci Biobehav Rev. 2019;104:209-221. doi:10.1016/j.neubiorev.2019.07.003
Kanwisher N, McDermott J, Chun MM. Fusiforminen kasvojen alue: kasvojen havaitsemiseen erikoistunut moduuli ihmisen extrastriatissa aivokuoressa. J Neurosci. 1997;17(11):4302-4311. doi:10.1523/JNEUROSCI.17-11-04302.1997
Weiner KS, Grill-Spector K. The improbable simplicity of the fusiform face area. Trends Cogn Sci. 2012;16(5):251-254. doi:10.1016/j.tics.2012.03.003