02面孔识别讲义

（3）来自神经影像学方面的证据
PET和fMRI等进行的研究结果，为面孔特异性的神经机制提供 了更为直观的证据。 研究发现，面孔和物体识别所激活的脑区不同。同识别一般物 体相比，识别面孔时，大脑梭状回的激活度更高。研究者将该区域 称作梭状回面孔区（fusiform face area, 简称FFA），认为它专门负 责面孔识别。
Calder等研究了3名先天性面瘫病人。结果发现，这些病人在识
别面部表情上几乎没有任何缺陷，说明面部表情识别与面部表情产 生之间可以分离。
Bentin等发现，尽管刺激呈现250~500ms后出现的晚期ERP对面
孔熟悉性敏感，但N170不受面孔熟悉性的影响，说明N170反映了面
孔视觉分析相当早的阶段，而不是识别过程本身。
Keenan等对5名癫痫病人进行了研究。向病人颈动脉内注射异
戊巴比妥的和田试验期间，向病人呈现由著名人物面孔和病人自己 面孔所合成的面孔图片，并要求病人记住图片。待病人从麻醉状 态中恢复过来之后，向病人同时呈现病人自己的面孔与著名人物的 面孔，要求病人选出先前呈现过的面孔。结果发现，左半球麻醉之 后，全部5名病人，选出的都是自己的面孔；右半球麻醉之后，5 名病人中有4名病人，选出的均是著名人物的面孔。这说明右半球
2 、 根据这一模型，名字产生成分只有通过适当的个人 身份结点才能被加工，如果不在同时获得一个人的其 他信息（如职业等），我们就不能把一个名字和一幅 面孔匹配起来。Young等设计了1008个事件，但当对 要识别的那个人一无所知时，被试就不能把名字和面 孔匹配起来。 研究者发现共有190个场合，被试能够记忆起那个 人相当多的信息，但不包括名字。
此模型优缺点：
优点：
1、对关于面孔的各种信息以及信息的关联方式给出了统 一的解释。
2、对熟悉和不熟悉面孔的加工进行了区分。
缺点：
1、对不熟悉面孔加工的解释与熟悉面孔相比，显得很不细致。 2、对认知系统的定义很模糊。 3、一些证据不支持“名字只有通过贮存于个人身份结点中的相关自 传性信息才能被加工”这一观点。遗忘症患者能够对88%的著名 面孔和名字进行匹配，但却不能回忆起任何自传性信息。 4、Malone的双分离实验结果对此理论很重要，但结果很难重复。
是自我面孔觉察的优势半球。
二、 面孔加工系统的多成分性
神经心理学研究显示，面孔加工损伤甚至能够特异到面孔知觉
的某些方面，提示可能存在可分离的神经系统，它们分别负责识别
面孔身份、辨别面部表情与凝视的方向。
Young等发现，影响面孔身份和面部表情识别的面孔加工损伤 可以进一步分离。 Adolphs等则发现，杏仁核双侧损伤严重影响对恐惧的识别，提 示可能存在一些情绪特异性的损伤。
成、面孔加工系统是否包含多重的特异性的成分等问题
进行了深入的探讨。
一、面孔加工系统的特异性 1、面孔识别和物体识别在神经机制上的分离 2、面孔和一般物体加工方式的区别
1、面孔识别和物体识别在神经机制上的分离
（1）来自脑损伤病人行为研究的证据：
来自脑损伤病人所表现出的特异性的面孔失 认。
脑损伤能够选择性地损害面孔识别，表明
（1）流行的观点及其证据 流行的假设认为，面孔识别是整体的、结构的，而 物体识别是部分的。 面孔的结构信息，即面孔各个部分之间的关系，对
面孔的视觉表征很重要。
相比之下，物体识别基于物体组成部分的认知。
将面孔倒置，能削弱面孔识别所需的对特征之间空
间结构的知觉。 行为实验已经发现：正常人对倒置面孔的识别不仅 差于对正立面孔的识别，也差于对倒置房屋和字词的识 别。这就是著名的面孔识别的倒置效应（inversion effect）。
与正常人不同，面孔失认病人表现出倒置效应反转。
即面孔失认病人在倒置面孔上的作业成绩更好。 这可能是因为识别倒置面孔和识别正立面孔的脑区 不同。
正常情况下，面孔采用整体编码，物体采用部分编
码。而倒置面孔的编码同一般物体的编码相似，都是非
整体的。倒置的面孔由一般的物体知觉系统来加工，因
而避免了面孔特异性的加工过程。这种观点得到了一些 证据的支持。
此外，尽管Keenan等的工作确定了自我面孔识别的优
势半球，但有关自我面孔识别的神经基础仍了解得远远不 够。例如，自我面孔识别是通过大脑的自我网络，还是仅仅 通过面孔网络来完成。
Kanwisher和Moscovitch建议采用不同技术、不同人
加工。那么，关于面孔熟悉性的判断应该比那些基于
个人身份结点的判断更快一些。正如所预期的那样， Young等发现（1986b）判断一幅面孔是否熟悉要快于 判断一幅面孔是否属于一位政治家。
5、从此模型还可看出，基于个人身份结点的判断应该快 于那些基于名字产生的判断。 Young等发现（1986a）被试判断一幅面孔是否属 于一位政治家要明显快于给出一个人的名字。
3、根据这一模型，另一类问题应该很常见，如果某一适 当的面孔识别单元被激活而其个人身份结点没有，那 么被试应该有一种熟悉的感觉，而又想不起与那个人y 有关的任何的相关信息。在Young等（1985）的研究 中，总共有233例这样的事件。
4、识别熟悉面孔时，从面孔识别单元获得的熟悉性信息、 从个人身份结点获得的个人信息（如职业等）和从名 字产生成分获得的个人名字信息按先后顺序依次得到
面孔识别单元：这些单元包含已知面孔的结构性信息。
个人身份结点：这些结点可提供关于个体的信息（如职业、兴趣 等）。
名字产生：一个人的名字是被单独贮存的。
认知系统：这一系统包含附加信息（如男女演员倾向于有更吸引人 的长相等）；这一系统也影响其他成分受到注意的情 况。
对熟悉面孔的识别主要依赖于结构性编码、面孔识别
Haxby等人（2000）的人类面孔知觉的分布式神经系统模型
Haxby等的模型包括核心和外围2个系统。 在核心系统中,面孔可变方面的表征更多地是由位于
颞上沟的面孔反应区负责，而不变方面的表征更多地是 由位于梭状回的面孔反应区负责。
外围系统中，对眼睛凝视方向的知觉引发了与空间
注意相联系的顶区的激活；唇读引发了与言语声音听觉 加工相联系的脑区的激活；对面部表情的知觉引发了与
（4）来自电生理方面的研究证据：
面孔神经元对面孔有着强烈的反应而对非面孔物体
表现出微弱的反应或不反应。
在猴脑的整个颞下回皮层中都有面孔神经元，它们 按照一定的功能划分聚集在颞上沟附近。面孔神经元对 面孔的位置、大小和朝向具有固定的反应。
2、面孔和一般物体加工方式的区别
面孔识别研究的一个中心问题是，对面孔的识别是 基于局部的成分特征还是整体结构。换句话说，我们识 别一副面孔时，是集中在面孔的个别部分上还是整个面 孔上？
Puce等人进一步发现，在左半球大的N170。
三、 面孔识别模型
1、 面孔知觉的认知模型
Bruce和Young（1986）的面孔识别的信息加工模型
结构编码：这可产生关于面孔的各种表征或描述。 表情分析：可从面孔特征推测人的情绪状态。 面部语言分析：对说话者嘴唇运动的观察可帮助语言知觉。 指引性视觉加工：特定面孔信息可被选择性地加工。
但他对面孔的识别能力是完全正常的。在实验中，向他呈现140
个名人的面孔，他表现得像正常被试一样良好，甚至能指出名人 的年龄范围。
（2）来自事件相关电位（ERPs）方面的研究证据
事件相关电位(ERPs)研究发现，面孔刺激可特异地 诱发出潜伏期150-200ｍｓ的正电位或负电位，而物体引 发的反应具有相似的头颅分布但波幅较小且出现较晚。
第二章
知觉
面孔识别
主要内容:
一、面孔加工系统的特异性
二、 面孔加工系统的多成分性 三、 面孔识别模型
四、小结：将来研究的方向
面孔识别与物体识别都是人类社会生活中的 重要功能，但两者之间是否有着相同的脑机制 呢？是否采用两个分离的认知系统呢?
近年来，研究者采用单细胞记录、ERPs、PET、
fMRI、皮层微刺激以及脑损伤病人行为研究多种认知神 经科学技术，对面孔加工是否由特异性的神经机制所完
加工情绪相联系的边缘系统的激活。
四、小结：将来研究的方向
尽管很多证据表明，存在面孔特异性的脑区（即 FFA），但这个结论并未得到普遍认可。 例如，Gauthier等发现，鸟和汽车方面的专家也利 用右侧的FFA来识别鸟和汽车，提示FFA可能并不具有
面孔特异性的性质。
Kanwisher等提出，FFA参与面孔的觉察而不是识别。 总的来看，将来研究的一个重要方向是更精确地确定 FFA的作用。
例如：物体失认病人CK，虽然能正常识别正立面
孔，但倒置面孔的识别受损，这提示倒置的面孔可能由
物体加工机制负责。
（2）自我面孔识别
引人瞩目的是Keenan等提出的右半球是自我面孔加工优势半 球的观点。 他们把被试自己和被试熟人的面孔分别与著名人物的面孔进 行合成，得到“自我-著名”和“熟悉-著名”2种面孔。被试的任务 是识 别面孔。结果发现，同要求用右手按键相比，当要求用左手按键 时，被试更倾向于把“自我-著名”面孔识别为自己的面孔。这一发 现 提示右半球是自我面孔加工的优势半球。
2、 人类面孔知觉的分布式神经系统模型
该模型强调了面孔不变方面表征与可变方面表征之间的区别。
不变方面是指那些用以识别个体身份，把某一个体同其他个体 区分开来的成分。可变方面是指眼睛凝视、表情和嘴唇运动这样的 一些成分。 前面有关面孔身份识别和表情识别之间可以分离的证据，事实 上支持对上述2种表征所作的区分。
其中一幅面孔中的眼睛和嘴均是上下颠倒的。当 面孔倒置时，我们很难察觉出有什么不一样。然而，当 面孔图片正立过来时，我们不难发现包含了被颠倒的眼
睛和嘴的面孔原来丑陋无比。
关于倒置效应，一种观点认为，倒置破坏了面孔特
征间的空间关系，即面孔的整体结构。 另一种观点认为，正立的面孔作为一个整体来知 觉，而倒置的面孔分解为各个特征来知觉。