医美新话题：肌肉衰老如何影响面部情绪的表达？

Hey guys，我们讲了那么多衰老衰老，耳朵都要起茧了。都在说，皮肤衰老，韧带衰老，骨骼衰老，都有各种各样的研究，也有案例佐证，前些日子笔者不是一直在学习乳酸的知识么，我就在想说，为什么肌肉衰老大家说的很少？以及我一直在思考的问题，为什么运动员比普通人看上去更加年轻？

带着这样的疑问，我就查了一下关于肌肉衰老的文献，今天先分享一个比较浅显的研究给大家，我们先探探，看看肌肉衰老的模式。

通过面部表情表达和识别情绪是基本沟通的基本功能。面部表情对于与周围环境交流至关重要，人们可以通过多种方式交流和传达自己的情感;然而，面部表情可以以最灵活的方式使用。因此，研究如何控制面部动作以及人们如何识别他人的面部表情是理解人类作为社会人的本质的重要途径，也可以促进情绪功能。

已经证实，通过面部表情的情绪表达和识别技能会随着年龄的增长而变化。之前的一项研究向老年人和年轻人展示了各种面部表情，并证实了他们如何识别这些表情。年轻人和老年人都意识到积极情绪的表达，而老年人则不太意识到消极的面部表情。此外，年龄较大的组在悲伤面部表情识别方面的表现有所下降，但厌恶面部表情识别有所改善。老年人也更倾向于认为当他们看到微笑时他们会感到快乐。最近的一项meta分析显示，老年人在情绪面部识别方面的表现低于年轻组。

由于身体老化，肌肉减少症（如面部骨骼萎缩、脂肪肌肉错位和软组织缺失）最常见于上颌骨、下颌骨和鼻前脊柱区域。

面部表情的定量测量及其分析一直是行为科学中一个活跃的研究课题。在几项研究中，面部动作编码系统（FACS）是该领域应用最广泛的。一系列代表面部表情的面部肌肉运动（称为动作单位AU），可以帮助基于面部识别的分析更加标准化。

本研究的目的是根据基本情绪理论确定面部表情的特征，并分别比较年轻人和老年人在每种基本情绪和AU下的面部表情差异。此外，还使用特征选择方法来识别与衰老相关的面部表情变化的多变量模式。最后，评估了选定AU的预测能力。

材料和方法

本研究共招募了61名老年人和115名年轻人。老年人年龄在62-84岁之间，从SMG-SNU Boramae医院的阿尔茨海默病研究中心招募。健康的年轻参与者是从大学生参与者库中招募的，年龄在18至39岁之间。他们都没有精神疾病史。所有组均排除了重大内科疾病、严重头部损伤和视力障碍。特别是，所有老年人均不符合ALZHEIMER病和抑郁谱系障碍DSM-IV的诊断标准。所有医疗判断均由董事会认证的精神科医生（J.-Y.L.）决定。

为了筛选潜在的情绪相关问题，如抑郁、焦虑和运动障碍，参与者被要求回答自我报告的测量：贝克抑郁量表（BDI），贝克焦虑量表（BAI）和多伦多脱欧量表（TAS）。两组均无异常水平的情绪问题（表1)。

表1：各组的人口统计特征

由于五名老年人和两名年轻人的数据未能通过质量检查，因此176名参与者中有169名被纳入分析。表1总结参与者的人口统计学和临床特征。在年龄、教育程度、是否为左撇子、BDI评分和TAS评分方面存在显著差异。除年龄外，这些变量在进一步分析中进行了调整。

向参与者展示了一系列包含六种基本情绪和中性面部表情的照片，这些照片由七种刺激组成，由研究人员从先前研究中使用的摄影数据集中选择。以口头和视觉形式给出指示，并要求参与者口头回答刺激。然后，参与者对给定的六种基本情绪和中性情绪进行摆姿势的面部表情。例如，对于快乐的面部表情，展示了一张脸上快乐的人的照片，参与者被要求识别传达的情绪;并“对着相机做一个快乐的脸15秒”进行视频录制。一旦参与者完全了解研究的指导，就会给予面部刺激。刺激示例显示在图1。每个面部刺激最多呈现7秒；当参与者做出口头反应时，研究人员继续下一个刺激。每种情绪的面部表情总共获得105秒。

图1：代表六种基本情绪和中性情绪的面部刺激

参与者的面部表情视频记录使用佳能EOS 70D DSLR相机进行，对于录制视频的每一帧，使用OpenFace 2.0估计存在和强度，OpenFace 1.2是一个用于面部行为分析的开源工具包，它由四个管道组成：

（1）面部特征点检测和跟踪

（2）头部姿势估计

（3）眼睛凝视估计

（4）面部表情识别。

每个AU的最高强度计算为所有视频帧的最高分，每个 AU 和情绪的示例显示在表2。

表2：动作单元描述和每种情绪的组合

研究结果：老年人和年轻人面部表情的差异

图2和图3展示老年人和年轻人对中立和情绪化的面孔的 AU 价值观。应用于多重比较的结果显示在表3。在AU 06，07，12和14中，与年轻人相比，老年人表现出更高的强度。对于AU 45，老年人表现出的强度低于年轻人。

图2：中性面孔组的 AU 值

图3：情绪面孔群体的情绪AU值

表3：AU比较六种基本情绪的组别

为了探究年龄与每个AU之间的关系，进行了相关性分析。结果的模式与组比较的差异相似（图4)。对于AU 06，07，12，10和14，AU与年龄之间存在正相关，而在AU 45中发现整个情绪呈负相关。

图4：年龄和 AU 的相关图

讨论和结论

本研究的目的是调查老年人和年轻人面部表情的差异，并研究面部肌肉如何通过六种基本情绪和中性面部表情的AU促进衰老。在整个情绪和AU中，老年人似乎比年轻人表现出更大的面部表情强度。在某些地区，老年人的面部强度低于年轻人。

主要研究结果表明，老年人在中性和负面情绪（即愤怒和悲伤）方面的AU值高于年轻人。越来越多的文献表明，衰老与肌力（即动力减少）和运动控制的急剧下降有关。随着年龄的增长，神经肌肉改变减少可能导致面部活动自主激活不足。在这方面，老年人的面部表情自然可能与年轻人不同。

本研究首次使用计算机分析方法调查老年人和年轻人之间姿势面部表情的差异。研究结果为基于FACS-AU衍生的情绪面孔的面部表情强度的影响提供了证据。老年人在中性和负面情绪中表达的表情比年轻人更强烈，并且在做出面部表情时往往使用更多的肌肉。在面部表情的某些部分，老年人表现出比年轻人更弱的强度。本研究的发现可能表明，由于衰老而导致的眼睛和嘴巴周围肌肉的变化可能是识别衰老面部特征的指标。

参考文献

1. Ko H, Kim K, Bae M, Seo MG, Nam G, Park S, Park S, Ihm J, Lee JY. Changes in Computer-Analyzed Facial Expressions with Age. Sensors (Basel). 2021 Jul 16;21(14):4858. doi: 10.3390/s21144858. PMID: 34300600; PMCID: PMC8309819.