Przewidywanie poziomu cech empatii emocjonalnej na podstawie cech korowych za pomocą morfometrii powierzchniowej

Dlaczego ważne jest zainteresowanie się empatią

Większość z nas zna osoby, które zdają się głęboko przeżywać doświadczenia innych, i takie, którym to przychodzi trudniej. W tym badaniu sprawdzono, czy różnice w empatii emocjonalnej mają odzwierciedlenie w fizycznej strukturze mózgu. Łącząc skany mózgu z kwestionariuszem dotyczącym codziennych uczuć wobec innych, badacze zbadali, jak subtelne cechy powierzchni mózgu korelują z tym, jak silnie ludzie mają tendencję do współodczuwania emocji innych.

Szukając empatii w mózgu

Zespół skupił się na empatii emocjonalnej — tendencji do faktycznego odczuwania echa czyjejś radości lub bólu, a nie tylko intelektualnego zrozumienia. Sześćdziesiąt dwa dorosłe osoby w Czechach wypełniły Toronto Empathy Questionnaire, który mierzy, jak często doświadczają takich reakcji w życiu codziennym. Poddano je także wysokorozdzielczemu badaniu MRI mózgu. Zamiast stosować starsze metody analizujące grube bloki tkanki, badacze użyli bardziej precyzyjnego podejścia, które śledzi zewnętrzną powierzchnię mózgu i mierzy grubość kory, stopień jej pofałdowania oraz głębokość bruzd.

Kluczowe miejsca na powierzchni mózgu

Poprzednie badania obrazowania mózgu wykazały, że niektóre rejony aktywują się, gdy ludzie faktycznie odczuwają z kimś podczas eksperymentu. Dwa z tych obszarów to wyspa (insula), schowana głęboko na bocznej powierzchni mózgu, oraz pasmo tkanki przedniego zakrętu obręczy po stronie grzbietowej (dorsal anterior cingulate cortex). Badacze założyli, że jeśli chwilowa empatia „tu i teraz” i długotrwała empatia jako cecha opierają się na tych samych systemach, to właściwości fizyczne tych rejonów mogą korelować z ogólnym poziomem empatii emocjonalnej danej osoby. Przetestowali tę hipotezę, badając, jak grubość tych obszarów wiąże się z wynikami w kwestionariuszu, uwzględniając również wiek i płeć.

Cieńsze w niektórych rejonach, wyższa empatia

Niespodziewanie wyniki były odwrotne do przewidywań zespołu. Osoby o wyższej empatii emocjonalnej miały tendencję do cieńszej kory w lewej wyspie i w lewym grzbietowym przednim zakręcie obręczy, a nie grubszej. Prawa wyspa nie wykazała wyraźnego związku z empatią. Gdy badacze dopuścili bardziej złożone wzorce zamiast prostej liniowej zależności, odkryli, że lewa wyspa wykazywała krzywoliniowy wzorzec: w pewnym zakresie zmiany grubości wiązały się z empatią nieliniowo. To sugeruje, że może istnieć optymalna równowaga tkanki w tym rejonie wspierająca zdolność do emocjonalnego współodczuwania.

Dlaczego kształt mózgu nie mógł przewidzieć empatii

Ponadto naukowcy próbowali przewidzieć wynik empatii każdej osoby na podstawie szczegółowych pomiarów setek małych płatów pokrywających całą korę. Użyli metody uczenia maszynowego zaprojektowanej do rozróżniania wielu skorelowanych cech i wyławiania tych najbardziej informatywnych. Na oryginalnych danych niektóre modele wydawały się dość dobrze dopasowane, szczególnie w odniesieniu do stopnia pofałdowania powierzchni. Jednak po przetestowaniu modeli na nowych danych przy użyciu metody leave-one-out cross validation ich wydajność gwałtownie spadła. W rzeczywistości radziły sobie gorzej niż proste zgadywanie średniego wyniku empatii dla wszystkich, co sugeruje, że w tej skromnej próbie sam kształt mózgu nie był w stanie wiarygodnie przewidzieć, jak empatyczna będzie nowa osoba.

Co to znaczy dla rozumienia empatii

Badanie sugeruje, że osoby, które silniej odczuwają emocje innych, mają nieco cieńszą tkankę w niektórych rejonach związanych z emocjami, a ta relacja może nie być czysto liniowa. Jedno możliwe wyjaśnienie jest takie, że w trakcie rozwoju procesy dopracowywania sieci neuronalnych usuwają nadmiar połączeń, pozostawiając bardziej efektywną, lecz cieńszą korę, która wspiera bogate reakcje emocjonalne. Jednocześnie nieudane testy predykcyjne przypominają, że odczytywanie poziomu empatii danej osoby z samego skanu mózgu jest dalekie od zastosowań praktycznych. Empatia emocjonalna wydaje się wynikać z subtelnych, rozproszonych cech, które trudno uchwycić tylko za pomocą struktury i na małych próbkach ochotników.

Perspektywy

Dla czytelnika niebędącego specjalistą główne wnioski są takie: nasza zdolność do współodczuwania ma wykrywalne związki z fizycznym kształtem konkretnych obszarów mózgu, lecz związki te są umiarkowane i złożone. Skany mózgu w tym badaniu nie potrafiły jeszcze przewidzieć, kto jest bardziej empatyczny na poziomie indywidualnym, głównie dlatego, że zestaw danych był niewielki w porównaniu z ogromną liczbą mierzonych cech mózgu. Przyszłe prace na większych próbach i z dodatkowymi miarami, takimi jak okablowanie dróg istoty białej, mogą dostarczyć pełniejszego obrazu tego, jak mózg wspiera codzienną ludzką zdolność do dzielenia się uczuciami innych.

Cytowanie: Novak, L., Malinakova, K., van Dijk, J.P. et al. Predicting the degree of trait emotional empathy from cortical features using surface-based morphometry. Sci Rep 16, 14893 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44137-9

Słowa kluczowe: empatia emocjonalna, struktura mózgu, grubość kory, badanie MRI, neuronauka społeczna