Facial Emotion Recognition : Development in childhood social relationships and links to mental health

Abstract

<b>Tausta:</b> Tunteiden tunnistaminen kasvonilmeiden perusteella on olennainen osa sosiaalisen tiedonkäsittelyä, joka mahdollistaa muiden ihmisten tunteiden ja aikomusten tulkitsemisen sekä sujuvan toimimisen vuorovaikutustilanteissa. Taito alkaa kehittyä vauvaiässä ja muovautuu koko lapsuuden ajan sosiaalisen ympäristön, kuten perhe- ja vertaissuhteiden vaikutuksesta. Kasvonilmeiden tunnistaminen on keskeistä keskilapsuudessa, jolloin lasten sosiaalinen ympäristö monipuolistuu ja he toimivat uudenlaisissa vuorovaikutustilanteissa. Tunnistamisen vaikeuksia, kuten epätarkkuutta tai tiettyihin tunteisiin liittyviä vinoumia, on liitetty vertaissuhdeongelmiin ja mielenterveyden haasteisiin, esimerkiksi tunne-elämän ja käyttäytymisen ongelmiin. Vaikka tunnistamisen vaikeudet voivat muodostaa riskin lapsen hyvinvoinnille, vain harvoissa pitkittäistutkimuksissa on kartoitettu varhaisen perheympäristön vaikutuksia tai selvitetty näiden ilmiöiden välisiä vaikutussuhteita. Lisäksi useimmissa tutkimuksissa on käytetty yksinomaan muuttujakeskeisiä menetelmiä, jotka eivät huomioi tarkkuuden ja vinoumien muodostamia yksilöllisiä tunnistamisprofiileja. Tällöin mahdolliset yhteydet sosiaaliseen ympäristöön ja mielenterveyteen voivat jäädä havaitsematta. Kasvonilmeiden tunnistamiseen vaikuttavien tekijöiden ja siihen liittyvien mielenterveysmuuttujien välisten yhteyksien selventäminen syventää ymmärrystämme lasten sosioemotionaalisesta kehityksestä ja luo pohjaa kasvonilmeiden tunnistamiseen liittyvien interventioiden toteuttamiselle.

<b>Tavoitteet:</b> Tämän väitöskirjan tavoitteena on tutkia varhais- ja keskilapsuuden sosiaalisen ympäristön vaikutuksia kasvonilmeiden tunnistamisen kehitykseen sekä tarkastella tunnistamisen ja mielenterveyden välisiä yhteyksiä. Tutkimus I selvitti, kuinka varhainen perhesysteemi, sisältäen vanhempien väliset ja vanhempi–lapsisuhteet, ennustaa tunteiden tunnistamista keskilapsuudessa. Tutkimus II tarkasteli kasvonilmeiden tunnistamisen, vertaissuhdeongelmien ja tunne-elämän ongelmien välisiä vaikutussuhteita ensimmäisinä kouluvuosina. Tutkimus III hyödynsi henkilökeskeistä lähestymistapaa tunnistusprofiilien kartoittamiseksi ja tarkasteli profiilien yhteyttä vanhemmuuteen, vertaissuhteisiin ja mielenterveyteen.

<b>Menetelmät:</b> Tutkimus I hyödynsi Kehityksen ihmeet -tutkimushankkeen osaotosta (<i>n</i> = 79, <i>M</i>_ikä = 10,62 vuotta, 50 % tyttöjä), joka koostui vauvaiässä ja keskilapsuudessa kerätystä aineistosta. Varhaista perheympäristöä mallinnettiin aiemmassa tutkimuksessa vanhempien raskaus- ja vauva-aikaisten raporttien perusteella tunnistetuilla perhetyypeillä. Tutkimuksissa II ja III käytettiin Yhteispeli-interventiotutkimuksen aineistoa. Otokset koostuivat pääosin samoista lapsista (Tutkimus II: <i>n</i> = 3607; Tutkimus III: <i>n</i> = 3717; <i>M</i>_ikä = 8,20, 51 % tyttöjä). Aineisto kerättiin kolmessa aikapisteessä: syksyllä 2013, keväällä 2014 ja keväällä 2015. Keskilapsuuden sosiaalista ympäristöä arvioitiin vanhempien raportoimien vanhemmuustyylien ja opettajien raportoimien vertaissuhdeongelmien perusteella. Opettajat arvioivat myös lasten tunne-elämän ja käyttäytymisen ongelmia. Kaikissa tutkimuksissa lapset tekivät tietokonepohjaisen kasvonilmeiden tunnistustehtävän, jolla arvioitiin ilon, vihan, pelon ja surun tunnistamisen tarkkuutta ja vinoumia.

<b>Tulokset:</b> Tutkimus I osoitti, että varhainen kuormittunut perheympäristö (etäinen perhesysteemi) ennusti tarkempaa kasvonilmeiden tunnistusta kuin tukeva perheympäristö (kohesiivinen perhesysteemi). Kohesiivisten perheiden lapsilla oli myös voimakkaampi pelkovinouma kuin etäisten perheiden lapsilla. Tutkimuksessa II keskilapsuuden kasvonilmeiden tunnistamisen, vertaissuhdeongelmien ja emotionaalisten ongelmien välillä havaittiin piirretason yhteyksiä, mutta ei pitkittäisiä vaikutussuhteita. Heikompi tunnistustarkkuus sekä voimakkaammat ilo- ja suruvinoumat olivat yhteydessä lisääntyneisiin vertaissuhteiden ja tunne-elämän ongelmiin, kun taas voimakkaammat viha- ja pelkovinoumat liittyivät ainoastaan vertaissuhdeongelmiin. Sukupuolten välinen vertailu osoitti, että vihavinouman ja vertaissuhdeongelmien välinen yhteys oli merkitsevä vain pojilla. Tutkimus III tunnisti viisi kasvonilmeiden tunnistamisprofiilia: Tasapainoinen (14–26 %), Surupainotteinen (34–38 %), Ilopainotteinen (34–38 %), Vihapainotteinen (3–4 %) ja Epätarkka (2–7 %). Ilopainotteiseen profiiliin verrattuna vihapainotteisen profiilin lasten vanhemmat olivat vähemmän lämpimiä ja näillä lapsilla oli vähemmän prososiaalista käyttäytymistä, mutta myös vähemmän vertaissuhdeongelmia.

<b>Johtopäätökset:</b> Tämän väitöskirjan tulosten pohjalta kasvonilmeiden tunnistamisen perusta rakentuu mahdollisesti varhaisissa perhesuhteissa, ja tämä kehitys jatkuu keskilapsuudessa sopeutumisena vallitsevaan ympäristöön. Tutkimuksessa havaittujen profiilien perusteella vaikuttaa siltä, että erilaiset tarkkuuden ja vinoumien yhdistelmät voivat olla osa normatiivista kehityspolkua. Lisäksi profiilien, sosiaalisen ympäristön ja prososiaalisen käyttäytymisen väliset yhteydet osoittavat, että laajempien tunnistamisprofiilien tarkastelu yksittäisten ulottuvuuksien sijaan voi antaa kattavamman kuvan ympäristöön sopeutumisesta. Yhdessä nämä havainnot osoittavat, että sekä varhainen että myöhempi perheympäristö ja keskilapsuuden kasvonilmeiden tunnistaminen voivat olla keskeisiä tekijöitä interventioissa, joilla pyritään tukemaan lasten hyvinvointia.

<b>Background:</b> Facial emotion recognition (FER), a key early step in social information processing, enables children to interpret others’ emotions and navigate social interactions effectively. FER begins to develop in infancy and continues to adapt throughout childhood in response to the social environment, including family and peer relationships. During middle childhood, when children enter more complex social contexts, FER becomes central to navigating new social dynamics. Difficulties in FER, such as inaccurate recognition or biases towards specific emotions, have been linked to peer relationship problems and broader mental health challenges, encompassing emotional and behavioural problems. Although these FER difficulties may pose a risk for children’s well-being, few longitudinal studies have examined early family influences on FER or clarified the directionality of effects over time. Moreover, most studies have relied solely on variable-oriented approaches that overlook individual patterns of accuracy and bias, potentially obscuring associations with the social environment and mental health. Clarifying the developmental antecedents and correlates of FER can deepen our understanding of children’s socioemotional development and offer insight into FER as a potential target for intervention.

<b>Objectives:</b> This dissertation aims to investigate early and concurrent influences of the social environment on FER development in middle childhood, as well as associations between FER and mental health across this developmental period. Study I investigated how the early family system, comprising interparental and parent–child relationships, predicted middle childhood FER. Study II assessed directional associations between FER, peer relationship problems, and emotional problems across the early school years. Finally, Study III used a person-oriented approach to identify qualitatively distinct FER profiles and assess their associations with parenting, peer relationships, and mental health.

<b>Methods:</b> Study I utilised a subsample (n = 79, <i>M</i>_age = 10.62 years, 50% girls) of the Miracles of Development research project, using data collected during infancy and middle childhood. The early family environment was represented by family system types identified in an earlier study based on parental reports during pregnancy and infancy. Studies II and III used data from the Finnish Together at School socioemotional learning intervention study with largely overlapping samples (Study II: n = 3,607; Study III: n = 3,717; <i>M</i>_age = 8.20, 51% girls). Data were collected at three waves: autumn 2013, spring 2014, and spring 2015. The middle childhood social environment was assessed using parental reports of parenting dimensions and teacher reports of peer relationship problems. Teachers also rated children’s emotional and behavioural problems. In all studies, children completed a computerised FER task assessing accuracy and biases for happiness, anger, fear, and sadness.

<b>Results:</b> Study I found that a highly distressed early family environment (disengaged family system) predicted higher overall FER accuracy than a supportive environment (cohesive family system). Regarding biases, children from cohesive families showed a greater fear bias than those from disengaged families. Study II showed trait-level (between-person) associations between FER, peer problems, and emotional problems, but no evidence of directional effects among these constructs in middle childhood. Specifically, lower overall FER accuracy and heightened happiness and sadness biases were associated with higher peer and emotional problems, while heightened anger and fear biases related only to peer problems. Multigroup analysis indicated that the link between anger bias and peer problems was significant only for boys. In Study III, five FER profiles were identified: Balanced Accuracy (14–26%), Sadness Bias (34–38%), Positively Biased (34–38%), Anger Bias (3–4%), and Low Accuracy (2–7%). Compared to the Positively Biased profile, children in the Anger Bias profile experienced lower parental warmth and showed less prosocial behaviour but also exhibited fewer peer problems.

<b>Conclusions:</b> The findings of this dissertation suggest that FER development is an adaptive process potentially shaped by early family dynamics, which demonstrates continued malleability during middle childhood. The identification of diverse FER profiles indicates that there is likely no single normative developmental pattern, as multiple patterns of accuracy and bias may emerge. Furthermore, the associations between these profiles, the social environment, and prosocial behaviour show that evaluating broader FER patterns rather than isolated dimensions may provide a more comprehensive understanding of environmental adaptation. Together, these findings highlight the relevance of early and later family contexts, as well as middle childhood FER, for clinical interventions aimed at supporting children’s well-being.