¿El movimiento dinámico de la edad acelera la impresión facial de la edad? Percepción de la edad a partir del movimiento facial: estudios de mujeres japonesas

Abstracto

impresión más juvenilporabordando el antienvejecimiento desde un punto de vista diferente del facialmovimienot.

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Introducción

El rostro de una persona es una fuente de información que comunica conocimientos sobre su persona.características como el género y la edad, así como sus condiciones físicas y mentales,como estado de salud y emociones [1,2]. En particular, la juventud facial está emergiendo como un importantefactor motivador en la próxima sociedad de súper envejecimiento [3]. Además, entre los caucásicos, la edadLa impresión de la cara se ha propuesto como un biomarcador del envejecimiento.4,5] y parece mayorque la edad real se asocia con una mayor mortalidad [4,6]. Por lo tanto, la importancia de la carala juventud va más allá de un alto sentido de la belleza y es relevante para la salud y el bienestar.Estudios previos sobre la impresión de edad basada en la forma facial [7,8] y apariencia de la piel [9–16] ha sido reportado. Si bien la forma facial no se puede cambiar fácilmente, la apariencia de la piel puedeser controlado por los cosméticos. Como resultado, las personas (especialmente las mujeres) están muy interesadas en suspropia condición de la piel. Estudios previos han informado principalmente sobre condiciones estáticas de la piel porinvestigar los efectos de las características morfológicas y tonales, como las arrugas, la flacidez,manchas e irregularidades en el color [9–16]. Sin embargo, la piel del rostro con la que interactuamos en la vida real esmoviéndose constantemente durante la conversación, y percibimos varias impresiones de movimientocaras. De hecho, podemos tener la experiencia de sentirnos jóvenes y viejos en momentos fugaces.en nuestras conversaciones. Por lo tanto, para dilucidar la impresión general, en la vida real, esnecesario considerar los efectos del movimiento de la piel.

Por el contrario, algunos informes se han centrado en la información del movimiento facial enidentificación de personas y reconocimiento de expresiones faciales. Sobre el efecto del movimiento.información sobre la identificación de la persona, se encontró que la tasa de respuesta correcta fue mayorpara imágenes de video que para imágenes fijas [17,18] y que las personas pueden discriminar entreindividuos y entre hombres y mujeres solo a partir de información basada en el movimiento [19]. Entérminos del efecto sobre el reconocimiento de las expresiones faciales, la velocidad a la que cambian contribuyea la percepción de las emociones [20], y la información de movimiento facial aumenta la correctatasa de respuesta para el reconocimiento de expresiones faciales [21]. Por lo tanto, la información del movimiento facial es unapista importante para el reconocimiento de rostros y expresiones faciales. Sin embargo, hay pocos informessobre los efectos del movimiento facial y de la piel en la impresión de edad. Estudios previos hancentrado en la motilidad de los músculos, como los músculos faciales y esqueléticos. Sin embargo, lo que nosotrosver en las expresiones faciales de los demás no son los músculos sino la piel suave que cubre los tejidosing los músculos. Se sabe que estos tejidos blandos de la piel pierden viscoelasticidad con la edad.22]. Allápor lo tanto, la motilidad de la superficie de la piel al adoptar una expresión debe cambiar con la edad. Unopuede preguntarse cómo una ligera diferencia en el movimiento de la piel puede afectar la impresión general delrostro. Se sabe que el reconocimiento de la cara humana está mediado por las áreas corticales específicas de la cara deel cerebro, y sus habilidades se vuelven competentes con la experiencia [23,24], que permite a los humanosdetectar incluso pequeñas diferencias, como la ubicación de las partes faciales (p. ej., la distancia entrelos ojos y la boca). Por lo tanto, se puede suponer que percibimos la edad a partir de ligeras diferencias enmovimiento de la piel Basados ​​en la suposición de que el envejecimiento provoca una disminución en el movimiento de la piel,planteó la hipótesis de que el movimiento facial intrínsecamente crea una impresión animada y juvenil en los demás, pero el deterioro del movimiento de la piel relacionado con la edad puede diluir el efecto juvenil de eseimpresión.

Materiales y métodos

la dinámica y la mirada del observador durante el juicio de edad. Además, reportamos brevemente el efecto delos ángulos en la impresión de la edad de los modelos, en donde un efecto de movimiento pronunciado fueidentificado.

Declaración de Ética

Todas las pruebas de demostración relacionadas con este estudio se realizaron de acuerdo con el protocoloaprobado por el comité de ética de POLA Chemical Industries, Co., Ltd., de acuerdocon la Declaración de Helsinki (Aprobación No. 2015-G-005; 16 de enero de 2015). Escritose ha otorgado el consentimiento informado (como se describe en el formulario de consentimiento de PLOS ONE) para publicarestos detalles del caso. Dos participantes utilizados como imágenes en las figuras han dado su consentimiento informadoincluido el permiso para usar las imágenes faciales en una publicación en línea de acceso abierto.

Participantes

Un total de 112 mujeres japonesas de 20 a 49 años participaron como observadoras que evaluaron la edadimpresiones Se informó que, como una disminución en la función de percepción visual, una disminución en la capacidadla adaptación a la luz y la oscuridad se observa gradualmente a partir de los años 40, y se vuelve más pronunciadamayores de 50 [25]. Además, se informó que como resultado de la evaluación de la reaccióntiempo a las tarjetas memorizadas para cada grupo de edad en términos de la velocidad de procesamiento cognitivo de lo percibidoinformación, se confirmó que el tiempo de reacción fue mayor en los años 50 que en otrosgrupos más jóvenes [26]. Por estas razones, en este estudio, los criterios de exclusión para los sujetos enel estudio anterior se fijó para tener 50 años o más.tabla 1muestra el desglose por edad de losobservadores

Estímulos

Los modelos faciales fueron 80 mujeres japonesas de 20 a 69 años (divididas en cinco grupos de edadcon incrementos de 10-años, con 16 modelos faciales en cada grupo de edad).tabla 1muestra el descansoabajo por la edad. Todos los modelos eran desconocidos para el observador. Para eliminar la influencia dediferencias individuales en el maquillaje, se pidió a las modelos que participaran en este experimentosin maquillaje.

Cada modelo expresó movimientos faciales desde la cara neutra (N) hasta la barbilla baja con la boca abierta.expresión de la boca (Ia); expresión facial encogida verticalmente (Ib); desde la cara neutra (N) hasta la horizontalexpresión de boca abierta (IIa); expresión de boca de cierre horizontal (IIb); y desde elcara neutra (N) a expresión de mejillas hinchadas (IIIa) a expresión de mejillas encogidas (IIIb) de modo quela expresión cambia cada segundo usando un metrónomo ajustado a 60 latidos por minuto (bpm) (Higo1). Cada expresión fue enseñada a los modelos en base a la unidad de acción definida por el FacialSistema de codificación de acciones propuesto por Ekman et al. [27]. Dado que la intensidad de la expresión facialvarió entre los modelos, los efectos de la edad percibida se compararon dentro del ejerciciocondición.

Como el área de la piel de la cara cambia según el ángulo de observación, el efecto del movimientopuede diferir dependiendo del ángulo de observación. En este estudio, la cara fue fotografiadaen cuatro ángulos: (a) frontal, (b) 45˚ girado a la derecha en la guiñada, (c) 33˚ girado a la derecha en la guiñada ycabeceo por debajo, y (d) 33˚ girado a la derecha en la guiñada y cabeceo por encima (Figura 2A). Estos cuatro ángulosfueron seleccionados como los ángulos de observación facial con los que nos encontramos en la vida diaria. Además dela dirección frontal, usamos la dirección horizontal y la dirección oblicua hacia arriba y hacia abajo,que es un compuesto del eje de rotación, considerando la aplicación a otros ángulos. Notaque para centrarse en la relación entre la dinámica facial y la edad, los cambios en laEl factor registrado de los ángulos de observación se ignoró intencionalmente en el análisis.

Fig 1. Secuencia de expresiones faciales utilizadas como estímulos.La fotografía N muestra una expresión facial neutra; Ia, mentón agachado con expresión de boca abierta; Ib, verticalmenteexpresión facial encogida; IIa, expresión de boca abierta horizontalmente; IIb, expresión de la boca con cierre horizontal; IIIa, expresión de mejillas hinchadas; IIIb, mejilla encogidaexpresión. Los números romanos I, II y III indican expresiones de la boca que se estiran y se encogen verticalmente, expresiones de la boca que se estiran y se encogen horizontalmente,y expresiones de mejillas hinchadas y encogidas, respectivamente. Las expresiones faciales cambiaban cada segundo. La flecha larga sobre las fotografías faciales muestra la corriente del tiempo..

Se grabó un video del modelo facial con una cámara (GV90C, Biblioteca, Japón) instalada enlos cuatro ángulos descritos anteriormente.Figura 2Bmuestra las condiciones de instalación de las cámaras yluces. 

Figura 2.(A) Punto de vista utilizado como estímulo. Las expresiones faciales que cambian dinámicamente se filmaron con una cámara de video digital desde cuatro direcciones diferentes: (a) rotación 0˚(frontal), (b) 45˚ girado a la derecha en la guiñada (lado derecho), (c) 33˚ girado a la derecha en la guiñada y cabeceo arriba (derecha hacia arriba), y (d) 33˚ girado a la derecha en la guiñada y cabeceo abajo(derecha hacia abajo). (B) Disposición del equipo para filmar con una cámara de video digital. Las expresiones faciales que cambiaban dinámicamente se filmaron con una cámara de video digital de cuatrodiferentes direcciones: (a) vista superior del diseño del equipo, (b) vista frontal del diseño del equipo.

Fig. 3. Dos tipos de condiciones de estímulo.Las fotografías muestran dos condiciones de estímulo: Expresión en movimiento dinámico mostrada por un videoclip de nueve segundos a una velocidad de30 fotogramas por segundo (fps) que contienen nueve procesos de expresión facial como "estímulo dinámico" y expresiones faciales estáticas mostradas por nueve imágenes estáticas tomadas dearchivos de video en el más alto grado de expresión facial, con una velocidad de 1 fps como "estímulo estático".

Se produjeron dos tipos de estímulos de la siguiente manera: Una película de un total de nueve segundos enque se vincularon las imágenes en movimiento de N-Ia-Ib, N-IIa-IIb y N-IIIa-IIIb. Éstas erandefinido como "estímulos dinámicos". Otro video de nueve segundos vinculó las nueve imágenes fijas en elmomentos en que la intensidad de cada expresión facial era máxima. Esta fue la "estáticaestímulo" (Fig. 3). Los fotogramas con la máxima intensidad de expresión se definieron mediante elvideo frontal de la siguiente manera: el cuadro con la distancia máxima o mínima entre el trichiony gnathion para movimientos verticales; el marco con la distancia máxima o mínimaentre el techo izquierdo y derecho para movimientos horizontales; y el marco en el que se encuentra el áreaocupado por la cara era el más grande o el más pequeño para los movimientos de hinchamiento y encogimiento de las mejillas.El tamaño de la cara se estableció como lo que parece estar a una distancia a la que los humanos hablan entre sí.otro a diario. El ancho de la cara (distancia horizontal entre los arcos cigomáticos) fue12 cm (11,421 grados de ángulo visual) para cada modelo de cara en una pantalla de cristal líquido en color de 24- pulgadas(Color Edge CX2414, EIZO, Japón). El tamaño del estímulo fue de 700 píxeles en horizontal y 800píxeles verticalmente. Los estímulos faciales se observaron a una distancia de visualización de 60 cm.Se consideraron los siguientes dos puntos al crear estímulos visuales para confirmar los efectos deel movimiento de la piel sólo por la impresión de edad, excluyendo otras características de los rostros. Al principio, desdeLas expresiones faciales tuvieron un impacto sustancial en el sesgo de la estimación de la edad[28], en este estudio, facialLos movimientos se expresan como movimientos simples e independientes, como verticales y horizontales.expresiones de la boca que se estiran y se encogen, y expresiones de las mejillas que se hinchan y se encogen. EnAdemás, las expresiones faciales estáticas aparecían como un "estímulo estático", que constaba de nueveimágenes (1 fps cada una) tomadas de videoclips, con cada expresión facial en su máxima intensidad.

El segundo punto es que la disminución de la función motora de los músculos faciales, no de la pieldinámico, puede inhibir el movimiento de la piel cuando el modelo crea expresiones faciales. Por lo tantoEra necesario emplear una forma de excluir la duración total del movimiento como factor. En nuestroestudio, el movimiento facial fue controlado temporalmente durante la grabación de acuerdo con elmetrónomo, por lo que los movimientos faciales prescritos podrían expresarse en el momento correcto. ElLos modelos fueron entrenados para variar sus expresiones faciales antes del experimento. Además, unomodelo facial cuya intensidad y momento de expresión se desviaron del diseño del experimentadornación fue excluida de antemano.

Especificación de la ubicación facial para la estimación de la edad mediante el análisis de los datos de la mirada

Para especificar la ubicación facial donde los observadores estiman inconscientemente la edad de los demás, elLas miradas de los 112 observadores descritos anteriormente se registraron con un sistema de seguimiento ocular (TobiiPro X2-30) (Tobii, Estocolmo, Suecia). La frecuencia de muestreo del sistema de seguimiento ocular fue de 30 Hz.y la fijación se determinó mediante un filtro basado en la velocidad (filtro Tobii I-VT [29], velocidadumbral de intensidad de 30 grados/segundo y duración mínima de fijación de 67 ms). Los siguientes seisSe seleccionaron regiones de interés (ROI): ojos, nariz, boca y el área circundante de los ojos,incluyendo cejas, mejillas y frente (higo 4). Proporciones de tiempo de fijación de la mirada para los seis ROI enlas caras se calcularon durante la estimación de la impresión de edad. Los dos tipos de estímulos(dinámico y estático) y ángulos de observación del rostro fueron integrados y analizados.

Test de percepción de la edad

Primero, a los observadores se les dijo el grupo de edad al que pertenecían los modelos, y luego se lespermitió observar estimulación dinámica o estimulación estática durante 9 s. Se les asignó untarea de elección forzada de dos alternativas para responder qué mitad del grupo de edad, anterior o posterior,el modelo al que pertenecía presionando las teclas apropiadas (higo 5). El observador miraba los rostrosde los 80 modelos tal como aparecían en una pantalla, una vez para cada modelo, y evaluó la edadimpresiones Las imágenes de video de los modelos vistas por el observador fueron seleccionadas al azarde ocho archivos de video de expresiones faciales diferentes. Cuatro imágenes faciales en movimiento y cuatro estáticas fuerontomado de cuatro direcciones diferentes. El orden en que se presentó cada imagen fueal azar, y el número de estímulos presentados fue contrarrestado por modelos faciales y vistaángulos de inclinación.

Fig 5. Un ejemplo del procedimiento del experimento cognitivo de la edad.Después de mirar la parte de introducción de la película, se pidió a los observadores que fijaran sus miradas enun punto central en una pantalla de cristal líquido (LCD) durante 0.2 s, observe el estímulo dinámico o el estímulo estático durante 9 s, y responda a qué mitad del grupo de edad, el primero osegunda mitad, el modelo pertenecía presionando un botón.

Para evaluar los efectos de los movimientos faciales de los modelos en sus impresiones de edad, el perse calculó el porcentaje de modelos pertenecientes a la segunda mitad del grupo de edad; un bidireccionalanálisis de varianza (ANOVA) con caras dinámicas y estáticas, y los cinco grupos de edad diferentesse llevó a cabo; y se realizó prueba de comparación múltiple con corrección de Bonferroni. Nosotrostambién examinó los factores asociados con el ángulo de observación en modelos cuyo movimiento facialLos cambios influyeron significativamente en la impresión de edad. Todos los análisis estadísticos se realizaronutilizando SPSS, versión 24.0 (IBM, Armonk, NY, EE. UU.).