心理学毕业论文面孔知觉的高水平适应现象

目录摘要 .3前言 .41 面孔知觉适应的研究 .42 多因素在知觉适应中的交互作用 .83 面孔知觉的影响因素 .104 面孔适应的脑机制 .125 小结 .12参考文献 .13致谢 .15面孔知觉的高水平适应现象摘要摘要：人们在较长时间的知觉加工面孔中的性别、表情、种族、年龄等信息时，会产生适应现象，即对这些信息的变化更加敏感，甚至因过度敏感而产生面孔知觉错觉。知觉是解释外界客体和事件的产生的感觉信息的加工过程，其中受到研究者较为关注的是视知觉的适应现象，通常会使得对随后呈现的视觉信息可能产生偏差，即通过视觉系统改变其操作特性，随后对环境的改变做出反应的过程，其结果称之为视觉后效(Clifford.et al.,2007)，比如，人在长时间观看瀑布之后，视线转移到周围的岩石时，会发现岩石向上运动，或者人在注视绿色正方形一分种,再转向注视白色的背景,就会看到红色的正方形，形状与绿色正方形相同。除了运动后效（瀑布错觉）、颜色后效（补色）等，还存在立体深度后效，光栅朝向后效，以上为视觉后效中的低水平后效（low-level aftereffects）。当一个人经常看到一个悲伤的面孔时，他再看到一个中性的面孔时，会觉得中性的面孔是快乐的。当一个人经常听到一个女性的声音，他再听到一个中性的声音，那么会觉得中性的声音偏向男性。这就是知觉的高水平适应现象。关键词 面孔知觉 适应 情绪 性别 High level adaptation of face perceptionAbstract: people in a long time to perceptual processing of faces is a gender, expression, race, age and other information, adapt now like, being much more sensitive to changes in the information, even due to excessive sensitive and face perception illusion.Perception is a series of tissue and explain external objects and events of sensory information processing, which is to pay more attention to the visual perception of the adaptation phenomenon, usually makes the subsequent presentation of visual may produce biased, namely through the visual system change its operating characteristics, then change to the environment to respond, the results call for visual aftereffect (Clifford.et et al., 2007)，For example, in a long time to watch the waterfall, attention shifted to the surrounding rock, found rock upward movement, or people staring at Green Square for a minute, and then turned to watch the white background, you will see red square, the same shape and green square.In addition to the motion aftereffect (waterfall illusion), color aftereffects (complementary), there are three-dimensional depth aftereffect, grating viewpoint aftereffect, visual aftereffect of low level aftereffect (low-level aftereffects).Key words： face perception; adaptation; emotion; gende.r前言随着逐渐研究发现，除了简单刺激感知觉后效现象外，复杂的视觉刺激知觉也存在视觉后效现象。Webster 和 MacLin(1999)对面孔适应进行研究，并发现面孔扭曲后效（face distortion aftereffect, FDAE），他们采用扭曲（扩展或者收缩）的面孔，在适应了扭曲面孔之后，让被试判断标准（未扩展或者未收缩）面孔是扩展还是收缩，研究结果表明被试在适应扭曲面孔（如扩展）后，会将标准的测试面孔知觉为适应的相反方向扭曲（如收缩），但适应标准面孔后，并没有产生认知面孔的偏差。之后，Webster(2004)等人发现在面孔相关的其他加工中，如身份知觉、性别知觉、种族知觉、情绪知觉也存在类似的复杂的视觉后效。对这些知觉后效产生情况以及可能的机制进行研究具有重要的现实和理论的价值。本文对已经研究的面孔信息高水平的知觉适应、可能的影响因素以及相关的机制整理并评述，并展望该领域的研究方向。1 面孔知觉适应的研究1.1 情绪知觉Webster(2004)等人开启面孔表情知觉适应现象的研究，实验采用厌恶、惊讶两种表情作为适应刺激，中性表情作为检测刺激，结果表明厌恶适应之后会将中性表情标识为惊讶，反之，惊讶适应之后将中性表情标识为厌恶。Skinner（2010）等人表情适应存在泛化情况，研究表明对高兴表情适应之后，会将中性表情知觉为生气（与高兴相对的表情），也会将中性表情知觉为厌恶等与生气相类似的表情。人不仅产生表情适应现象，也产生泛化现象，Xu 等人(2008)研究被试对于带有表情信息的几何图案适应之后也会产生表情知觉后效现象，Fox（2007）等人证明非面孔的图片或者是相关的听觉刺激不能导致产生表情适应现象。某些研究发现了非面孔刺激引发面孔适应的情况。Christopher（2007）等人发现，非面孔情绪图片（达尔文的狗）能够诱发边缘显著水平的面孔情绪后效。更为明确的类别间后效作用被发现与面孔的身份后效。表情的适应现象不仅存在人真实面孔的表情，也可能非面孔信息但对于表情具有提示的作用，因此表情的适应现象并不是独立存在的，社会认知因素、文化也对于表情的适应现象产生影响，其存在相对复杂的适应机制还待进一步探讨。1.2 种族适应Webster（2004）发现了亚洲人-高加索人的种族适应后效，将亚洲人、高加索人两个种族的信息融合的面孔作为测验刺激，即结果表明适应本民族的面孔之后，被试会将“亚洲-高加索”融合面孔知觉为另一族的面孔，反之，在适应了另一族面孔后，被试会将“亚洲-高加索”融合面孔知觉为本族面孔。严璘璘（2015）等人研究亚洲被试也发现了“亚洲人-高加索人”的种族适应现象，即适应亚洲面孔之后会倾向于将融合面孔识别为高加索面孔，反之，适应高加索原始面孔后会倾向于将融合面孔识别为亚洲面孔。而且当融合面孔被识别为他族面孔时，被试的反应较快但辨别的绩效较差，融合面孔被识别为本族时，被试的反应较慢但绩效较好。即被试做种族分类时表现出了他族分类优势，做知觉辨别时产生本族辨别优势。研究者也对于产生种族效应现象进行探讨，可能存在整体加工和社会因素等对该现象产生影响。Michel 等人(2006)以高加索人和亚洲人为测试群体也发现,高加索被试在辨别高加索人面孔(本族面孔)时表现出整体加工,而在辨别亚洲人面孔(他族面孔)时并没未表现出整体加工;亚洲被试在辨别高加索人面孔(他族面孔)和亚洲人面孔(本族面孔)时均表现出整体加工,且两者没有显著差异。严璘璘（2015）通过研究面孔适应效应，发现面孔的整体加工受到面孔知觉适应的调节，人们对融合面孔的种族知觉的变化,人的加工方式也发生了变化，知觉适应前人们对融合面孔的知觉辨别不存在整体加工,知觉适应后人们表现出明显的整体加工。面孔自动分类为他族成员时,会诱发基于特征、类别水平的加工模式,而当面孔自动分类为本族成员时,会诱发基于整体、个体水平的加工模式。在种族适应之后，人们在识别相同的融合面孔时会表现出类似于辨别本族面孔或者他族面孔的整体加工模型，但面孔在知觉编码过程的整体加工模型会受到社会认知因素的调节。1.3 性别适应Webster(2004)等人采用男性面孔和女性面孔作为适应材料，中性面孔作为刺激材料，结果表明在适应女性面孔之后，被试将中性面孔识别为男性，反之，适应男性面孔之后，会将中性面孔识别为女性。Davydenko （2007）表明表明轮廓面谱为我们提供了研究人面孔感知一个有用的方法，因为面孔携带丰富的信息包括性别，年龄和吸引性，他们似乎利用正面面对关于性别处理的共同机制。Palombo（2013）等人研究也表明被试长期适应了男性或女性的人体轮廓之后，被试判断一个雌雄同体的剪影，会将其分别识别为更多的女性或男性。基于文化视角，Jonathan（2010）曾使用具体性别表征的刺激（钱包、头盔等）作为适应刺激，也没有得到面孔的性别后效。Javadi(2012)结果表明长期适应于性别有关的图片中，在中性刺激中也会产生性别适应效应，但随后其他研究者表明被试长时间暴露于性别相关的图片中（即橄榄球头盔、钱包等）未能产生人脸性别后果。除去面孔信息，其他与性别有关的提示信息是否存在性别后效现象还存在着争议。 为了探讨面孔性别适应现象的机制研究类似的结果在电生理数据上也得到了证实，Kloth(2010)等人在研究面孔性别适应中的脑电机制中，结果表明性别适应现象在 P3成分上会有波动，当被试适应了男性面孔, 检测面孔为女性时 ，被试在 P3 成分上的波幅更大。Bestelmeyer（ 2008）等人通过比较性别间和性别内的适应效应, 来探讨性别后效是依靠感知分类信息(perceptual category) 还是结构编码信息 (structural encoding)。研究结果表明只有在性别间才能产生性别后效，在性别内无法诱导出相应的面孔后效，证明了性别后效编码来源于感知分类信息而非架构编码信息。性别适应不仅依赖于面孔本身的信息，来可以通过身体诱导产生。因此，性别适应现象的机制不仅存在于面孔信息的本身，其信息可能来源于更为广泛的层面，还需要进行深层次的研究。1.4 听觉适应视知觉的面孔适应现象的研究较为广泛，也得到较多的研究成果，但除了视知觉之外，听觉适应也可能存在适应现象，或者听觉和视知觉具有相互的影响作用。国内学者研究颜色后效中，先让被试听并想象隐含红色、绿色或不隐含颜色信息的语篇，随后判断是否能看到屏幕中央的绿色色块。实验结果发现，当语篇隐含红色信息时，被试判断色块为绿色的概率显著增加，反应时也更快，结果表明被试不仅在注视颜色产生后效量，听和想象隐含颜色的语篇也存在的颜色后效。除了低水平产生听觉的颜色后效之外，听觉通道下在高水平可能产生面孔适应现象。Peter（2010）在面孔身份适应实验中检测不同类型的适应刺激适应后面孔身份后效的大小，研究者以面孔、声音、名字、相关联的人、想象和漫画作为适应刺激，结果发现视觉的（面孔）和非视觉信息（声音与名字）的适应刺激条件下产生适应现象，除此之外，发现想象也能够诱发面孔身份后效，当被试在脑海中想象一张面孔一段时间后，会出现了明显的面孔身份适应，以及对漫画面孔的适应也有强烈适应现象。这种非视觉信息也会产生后效，表明面孔适应的机制可能并不单纯的仅限于视觉加工，它涉及到了语义层面的加工。Schweinberger和 Casper（2008）第一次表明了对声音中非语言信息的适应引起了系统的听觉后效。对男性声音的先前适应能使得随后声音被知觉为更加女性，反之，对女性声音适应之后随后的声音更能被知觉为男性。相比之下，当男性或者女性的名字和当清晰的男性或者女性面孔用作适应刺激时，模式间适应后效并不存在。当正弦（频率与男性和女性声音基本频率匹配）用作适应刺激时，没有观察到声音知觉上的后效。适应现象不仅存在于视觉当中，适应现象可能也是高水平听觉编码的一种普遍特性，除此之外，研究表明声音知觉上的后效可以在数分钟之后被测得。这对于跨通道的后效研究的还未广泛进行，其中声音知觉可能通过何种过程产生后效现象还有待研究，以及视知觉跟声音知觉二者之间存在的关系，对于后效现象的机制以及产生的加工过程研究具有提示性的作用。2 多因素在知觉适应中的交互作用2.1 性别与情绪早期对面孔的性别和情绪适应现象都处于单独研究，但二者确实可能存在相互影响。Hess(1997)等人的研究中, 模棱两可的高兴表情比在女性面孔上的评价更高, 而生气和厌恶表情则在男性面孔上的评分更高。 Fox(2007)等人发现性别相同时，在生气和担心、厌恶和惊奇表情面孔下出现适应现象，但在高兴和悲伤情况为未出现；然而在性别不同时在生气和担心、高兴和悲伤组合面孔表情下出现了显著的情绪适应现象，这说明性别与情绪确实存在一定交互作用。Bestelmeyer(2010)等人研究分别采用了男性和女性生气和恐惧两类表情作为适应刺激, 让被试同时适应“男性-生气”和“女性-恐惧”(或男性-恐惧和女性-生气)两种面孔。结果发现：当被试同时适应“男性-生气”和“女性-恐惧”面孔后,中性表情的男性测试面孔更易被知觉为恐惧, 而中性表情的女性测试面孔更易被知觉为生气，认为面孔的性别对表情的加工产生了影响。研究者从认知神经方面来研究面孔性别和情绪相互作用，Armony 和 Sergerie(2007)进行了一项 fMRI 研究, 让被试判断带有恐惧、高兴或中性表情的面孔的男性或者女性,结果显示女性被试的左侧杏仁核对于再认成功的女性恐惧面孔有更大的激活, 而男性被试的右侧杏仁核对再认成功的男性恐惧面孔有更大的激活。被试的性别和面孔的性别对于杏仁核激活水平存在调节作用。Rigoulot（2012）等人让被试在视野外周对随机呈现的带有恐惧、高兴或中性表情的面孔进行性别判断，记录脑电数据。结果发现被试在恐惧和高兴的表情下，被试对于性别的判断的绩效下降，对于中性刺激则没有出现类似情况。对于脑电数据分析可知，恐惧、高兴和中性表情在性别判断任务过程中的脑电活动都存在显著差异，可知面孔的性别与情绪之间确实存在复杂的机制，仍有许多未能解决的争议和问题，许多结论还未取得一致意见，此外，对于面孔的性别和表情相互影响的认知神经加工机制还有待更加具体的研究，比如，面孔性别和表情的相互作用影响的大小，二者在脑区作用，不同的时间呈现中相互作用过程等都有待探讨跟完善。2.2 身份与情绪身份和表情的研究都处于独立研究的状态，但近期研究表明表情信息的加工过程可能与加工身份信息过程可能存在一定的相互影响作用。Fox 和 Barton (2007)对表情与身份加工间的关系进行研究表明，适应面孔与检测面孔身份相同时产生的表情后效的绩效显著高于身份不同时, 这表明了身份可能影响表情的判断。然而 Fox(2008)等人探讨了表情适应是否能调节面孔身份后效,结果表明, 无论对熟悉面孔还是陌生面孔, 适应面孔与检测面孔表情相同还是不同, 产生的身份后效量都不存在显著差异, 从而证明了表情不影响身份判断。因此，表情和身份之间的知觉效应可能存在不一致，身份信息会影响表情知觉后效，表情信息的加工过程比加工身份信息的过程需要更多的机制（Calder,Young,2005）。二者的加工过程可能相对独立但又存在重叠，脑成像研究证明，在面孔身份和表情识别中都激活了梭状回面孔区(the fusiform face area, FFA)和颞上沟后部(the posterior superior temporal sulcus, pSTS)。然而在身份和表情信息加工神经机制过程，Fox（2009）等人证明楔前叶(precuneus)对身份的改变表现出显著敏感性，却对于面孔表情的改变并不存在激活；颞上沟中部(the middle of superior temporal sulcus,mSTS)却是相反的情况，对于面孔改变敏感，却对于表情改变并不敏感。不管从行为实验还是从脑机制的研究都表明表情和身份的适应现象存在相对独立的情况，但二者却存在一定的关联性，主要表现在身份对于表情的知觉存在影响作用。性别与情绪之间，以及身份与情绪之间都存在显著的相关关系，除了这两个组合之间的适应现象存在关系外，可能还会存在性别与种族、或者身份与性别之间的相关关系。以往的实验中较少关注到这些面孔信息的交互作用，但这些交互作用的研究可能更倾向于人们对于面孔的适应过程，因为面孔的信息相互关联非相互独立。因此，身份、情绪、性别、种族等面孔的信息之间的分离以及交互作用的程度仍然有待于进一步深度的研究。3 面孔知觉的影响因素3.1 刺激的时间一般来说，适应刺激的呈现持续时间，测试刺激的呈现持续时间，适应刺激和测试刺激之间的时间间隔对适应现象存在影响，但是如何设置这些刺激呈现的时间对于适应产生的结果还未有定论。Leopold（2001）报告适应刺激的短时间呈现可能不会引发面孔的身份后效，脑成像研究结果也证明了这个观点。但也有个别报告表明适应刺激呈现时间小于 1s的情况下可以产生形状后效。随着研究者意识到时间对于适应现象影响的深入研究，Leopold(2005)等人研究面孔适应现象，将适应刺激呈现的时间定为1000ms，2000ms，4000ms,8000ms,16000ms,测试刺激呈现时间定为200ms、400ms、800ms、1600ms、3200ms。发现身份适应现象随着适应持续时间函数对数式增加，随着测试刺激呈现时间函数指数式降低。Magnussen(1986)等人研究倾斜适应现象时表明运动后效的持续时间的增加是运动适应刺激的呈现时间的幂函数，衰退是呈指数式衰减的。研究者认为不管是高水平或者低水平的视觉后效的持续都是对着适应刺激呈现的时间增加而增加，随着测试刺激呈现的时间增加而减少。Fang(2007)等人研究显示面孔适应效应依赖于适应持续时间。结果表明在面孔特定的区域中随着持续时间的增加，逐渐放大了基于视角的适应效应，并且发现不同的面孔相关的脑区对长时间适应和短时间适应有着不同的敏感程度。而研究者较少关注适应刺激和测试刺激之间的间隔时间，如果说适应刺激和测验刺激呈现的时间关注的是后效的产生，那么这个间隔时间涉及的面孔适应过程中的消退。Carbon 和 Leder(2006)研究表明面孔适应效应可能存在于几分钟的时间间隔，研究采用熟悉面孔作为刺激材料，将间隔时间扩大到 5min和 24h，发现即使在适应面孔呈现 24h之后，面孔的适应现象仍然存在，但后效量小于 5min，即面孔适应不止存在于短时记忆。Nakayama（2007）采用了 MEG 技术探究刺激间隔时间的变化对于面孔适应现象的影响，结果表明间隔时间变化的现象说明在刺激呈现 150-200ms 左右的时间里，面孔适应的知觉加工已经开始。但刺激呈现的间隔时间不会完全消失，因此，研究间隔时间对于适应现象的影响大小对于了解适应现象的加工过程具有重要意义。面孔适应是随着时间的流动而变化的现象。不同的面孔信息，如性别、情绪、种族等的适应后效消失的时间可能不相同性，因此不同的适应刺激呈现时间、测验刺激呈现时间以及两者之间的间隔时间对于不同的面孔信息适应现象研究存在不同质性，在不同时间上会存在功能之间的转换，转换过程是否存在着不同脑区的变化。这对于研究性别、情绪、种族和身份之间的交互作用也存在显著的影响作用。3.2 适应图片与检测图片除了刺激呈现的时间之外，适应刺激的图片和测试刺激图片的大小、位置以及视角对于适应现象存在影响。Zhao 和 Chu