（基础心理学专业论文）面孔加工的p1效应.pdf

摘要 曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼! 曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼! 曼曼曼曼曼蔓曼曼蔓ii 鼍曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼鼍曼量量量皇曼曼曼曼 面孔加工的p 1 效应 基础心理学专业博士研究生冯文锋 指导教师罗跃嘉教授 摘要 人类面孔具有强烈的生物及社会属性，研究者对面孔的加工过程进行了大量的研究，并提出 面孔加工的特异性脑区及可能存在的皮质下加工通道。本论文主要考察面孔情绪加工的p l 效应 ( 实验一) 及其产生机制( 实验二) ，及面孔早期分类诱发的p 1 效应与空间注意的关系( 实验三) 。已 有研究发现眼睛信息对恐惧表情面孔识别尤为重要，独立的恐惧眼睛甚至恐惧眼白刺激能够引起 大脑恐惧情绪系统的激活。实验一旨在考察不同恐惧表情强度的眼白刺激是否能引起大脑恐惧情 绪系统的不同程度激活。实验一采用后掩蔽实验范式，给被试呈现5 0 ，1 0 0 ，1 5 0 恐惧眼白 刺激或具有相同面积及中心的方框1 7 m s ，中性面孔表情作为后掩蔽刺激，被试的任务是对中性 面孔进行性别判断。e r p 结果分析发现5 0 ，1 0 0 ，恐惧眼白刺激诱发的顶枕p 1 2 0 波幅线性增 大。项枕p 1 2 0 可能反应了大脑对恐惧情绪强度的加工。该研究结果说明无意识水平呈现的不同 强度恐惧表情的眼自刺激能够诱发大脑恐惧情绪系统的不同程度激活，并表现在p 1 效应上，说 明甚至被试未意识到的恐惧情绪对视皮层激活的具有较早的调节作用。在实验一结果的基础上， 实验二目的是研究情绪面孔加工对视皮层调节作用的神经通道。实验二测试了1 3 个被试的 e r p ，采用快速呈现的方式，先给被试呈现面孔刺激6 7 m s ，然后呈现高或低空间频率的光栅刺 激，被试的任务是探测倾斜的光栅刺激，e r p 分析的是未倾斜的光栅刺激。实验二行为及脑电结 果均发现恐惧情绪对低空间频率光栅加工的选择性易化作用，行为结果发现只有出现在正立恐惧 面孔之后的低空间频率光栅刺激的探测d p r i m e 被增大，出现在倒立面孔( 中性或恐惧) 之后的低 空间频率，或出现在正立恐惧面孔之后的高空间频率刺激探测能力均未受到影响。e r p 结果发现 出现在正立恐惧面孔之后比出现在正立中性面孔之后的低空间频率刺激诱发的出显著更大的p 1 波幅，而倒立面孔和高空间频率刺激条件中未发现类似效应。说明面孔情绪对视皮层激活的调节 只对低空间频率信息起作用，可能是因为从杏仁核到视皮层的神经联结为大细胞神经元，而大细 胞神经元加工的是低空间频率信息。面孔加工与p l 效应的关系还来自于面孔倒置效应的研究。 实验三研究了面孔加工的早期分类p 1 效应与注意的关系，其神经结构可能与面孔加工的快速加 l 两南人学博1tj 学位论文 工通道有关。给被试在两个空间位置分别呈现不同的刺激流，当面孔与房屋刺激流在注意条件 下，倒置面孔比正立面孔诱发了更大的p l 波幅，而倒置与正立房屋未发现此效应。当面孔与房 屋刺激流在非注意条件下，仍然发现与注意条件下的类似结果，倒置面孔比正立面孔诱发了更大 的p 1 波幅。说明面孔加工的早期分类效应不受空间注意调节，但是面孔的倒置能够削弱面孔的 早期分类效应，正如面孔的倒置削弱了面孔身份加工及面孔表情加工。说明面孔的快速加工通道 只能被正立面孔激活且不受空间注意调节。总之，在本论文的实验条件下，实验一发现更强恐惧 强度的眼白刺激能诱发更大的视皮层p 1 ，说明恐惧情绪对视皮层激活的调节作用，实验二发现 恐惧面孔对视皮层的调节作用通过低空间频率通道( 面孔加工的快速通道) 起作用，实验三发现 面孔加工的快速通道不受空间注意的影响，但能够被面孔的倒置削弱。 关键词：面孔加工事件相关脑电位p 1 空间频率空间注意 a b s t r a c t f a c ep r o c e s s i n ga n dp 1e f f e c t w e n f e n gf e n g ( b a s i cp y c h o l o g y ) d i r e c t e db yp r o f e s s o ry u e - ji al u o a b s t r a c t f a c e sa r ea m o n gt h em o s ti n f o r m a t i v es t i m u l iw ee v e rp e r c e i v e ：e v e nas p l i t s e c o n d g l i m p s eo fap e r s o n sf a c et e l l su sh i si d e n t i t y ，s e x ，m o o d ，a g e ，r a c e ，a n dd i r e c t i o no f a t t e n t i o n s t u d i e sd o n eo nf a c ep r o c e s s i n gs u g g e s t e daf a c es p e c i f i cb r a i nr e g i o n ，a n dr e c e n t f u n c t i o n a li m a g i n g ，n e u r o p s y c h o l o g i c a la n de l e c t r o p h y s i o l o g i c a ls t u d i e sh a v ep r o v i d e d e v i d e n c ef o raf a s t , l o w - s p a t i a l f r e q u e n c y ，s u b c o r t i c a lf a c e - d e t e c t i o n p a t h w a y t h a t m o d u l a t e st h er e s p o n s e so fc e r t a i nc o r t i c a la r e a st of a c e sa n do t h e rs o c i a ls t i m u l i t h e p r e s e n ts t u d yi sm a i n l yf o c u s e do nt h er e l a t i o n s h i po ff a c ep r o c e s s i n ga n de v e n t - r e l a t e d p o t e n t i a lp 1 c o m p o n e n t w er e c o r d e d a n da n a l y z e de e gi nt h r e ee x p e r i m e n t s ：i n e x p e r i m e n t1 ，w ei n v e s t i g a t e di n v e s t i g a t ew h e t h e rt h ee r pd i f f e r e n c e sb e t w e e ni n t e n s i t i e s o ff e a r f u le x p r e s s i o n sa r ed r i v e nb yt h ed i f f e r e n t i a ls a l i e n c eo ft h ee y e si nt h ef e a r f u lf a c e s ， e r p sw e r em e a s u r e dw i t h i nab a c k w a r dm a s k i n gp a r a d i g m ，w h e r eo b s e r v e r sw e r ea s k e dt o d oag e n d e r - d e c i s i o nt a s kw i t hm a l ea n df e m a l en e u t r a lf a c e s t h ee m o t i o n a ls t i m u l iu s e d w e r el o w i n t e n s i t y ( 5 0 ) ，p r o t o t y p i c a l ( 10 0 ) ，a n dc a r i c a t u r e d ( 15 0 ) f e a r f u le y ew h i t e s t h a tw e r ed e r i v e df r o mc o r r e s p o n d i n gi n t e n s i t i e so ff e a r f u lf a c e sr e s p e c t i v e l y t h r e eg r o u p s o fw h i t es q u a r e st h a th a v et h es a m ep i x e l sa st h ee y ew h i t e sw e r ec r e a t e da sc o n t r o l c o n d i t i o n s a n a l y s i so ft h ee r pd a t as h o w e dal i n e a ri n c r e a s ei na m p l i t u d e so f t h ep a r i e t a l - o c c i p i t a lp 12 0b yt h r e ei n t e n s i t i e so ff e a r f u le y ew h i t e s t h e s ee r pe f f e c t sw e r ep r o v e d s e n s i t i v et oi n t e n s i t i e so fn e g a t i v ee m o t i o n sb u tn o tt ot h es i m p l ep h y s i c a lf e a t u r e sa st h e s a m ep a t t e r n so fd i f f e r e n c e sw e r en o to b s e r v e do nw h i t es q u a r e s t h ep 12 0r e s u l to f e x p e r i m e n t1s u g g e s t e dt h a tf e a r f u le x p r e s s i o nm a ym o d u l a t et h ea c t i v a t i o ni nv i s u a lc o r t e x ， b u th o wi tw o r k si ss t i l lu n c l e a r s oe x p e r i m e n t2i nt h ep r e s e n ts t u d yw a sc a r r i e do u tt ot e s t t h en e u r a lp a t h w a yf r o ma m y g d a l et ov i s u a lc o r t e x i ne x p e r i m e n tt o ，i n v e r t e do ru p r i g h t f a c e sw i t hf e a r f u lo rn e u t r a le x p r e s s i o n ，a n dh i g hs p a t i a lf r e q u e n c yo rl o ws p a t i a lf r e q u e n c y i n 两南大学博十学干f 7 ：论文 g a b o r sw e r ep r e s e n t e df o r6 7 m sa n d3 3 m sc o n s e q u e n t i a l l y ，w i t ht h es o a o f10 0 m s ，a tt h e c e n t e ro ft h em o n i t o r s u b j e c t s t a s kw e r et od e t e c tt h et i l t e dg a b o r s ，w h i c hw e r ep r e s e n t e d i n2 0p e r c e n to ft h et r i a l sw i t hg a b o r sa f t e rf a c e s t h eb e h a v i o rr e s u l ts h o w e das e l e c t i v e i m p r o v e m e n to fd - p r i m eo nl o ws p a t i a lf r e q u e n c yg a b o rd e t e c t i o np r e c e d e db yu p r i g h t f e a r f u lf a c e sc o m p a r e dt ot h es a m es t i m u l ip r e c e d e db yn e u t r a lf a c e s ，b u tn e i t h e rt h es a m e p a t t e mo fr e s u l tw a sf o u n df o ri n v e r t e df e a r f u lv s n e u t r a lf a c e sn o rf o rt h eh i g hs p a t i a l f r e q u e n c ys t i m u l i b ya n a l y z i n ge r pd a t ai ne x p e r i m e n t2 ，w ef o u n dt h es a m es e l e c t i v e e n h a n c e m e n to np1a m p l i t u d eo nl o ws p a t i a lf r e q u e n c yg a b o rs t i m u l ip r e c e d e db yu p r i g h t f e a r f u lf a c e sc o m p a r e dt ot h es a m es t i m u l ip r e c e d e db yn e u t r a lf a c e s a n dn e i t h e rt h ee f f e c t w a sf o u n df o ri n v e r t e df e a r f u lv s n e u t r a lf a c e sn o rf o rt h eh i g hs p a t i a lf r e q u e n c yg a b o r t h er e s u l ts u g g e s t e dt h a tt h em o d u l a t i o no fa c t i v i t i e si nv i s u a la r e ab ye x p r e s s i o no n l y a f f e c tl o ws p a t i a lf r e q u e n c yi n f o r m a t i o np r o c e s s i n g i tm a ya l s os u g g e s t e dt h a tv i s u a la r e a i sm o d u l a t e db ye x p r e s s i o nv i al o ws p a t i a lf r e q u e n c yp a t h w a y ，m a g n o c e l l u l a rp a t h w a y t h e r e s u l tw ef o u n di n e x p e r i m e n t1m i g h tb ed u et o t h ea c t i v a t i o no ft h es a m ep a t h w a y e x p e r i m e n t3i st oi n v e s t i g a t ew h e t h e rt h ee a r l yc a t e g o r i z a t i o ne f f e c tp 1w h i c hw a sl a r g e r f o ri n v e r t e df a c e st h a nu p r i g h tf a c e sc o u l db em o d u l a t e db ys p a t i a la t t e n t i o n t w os t r e a m s o fs t i m u l iw e r ep r e s e n t e d ，o n eo ft h e mi so fl e t t e r s n u m b e r ss t r e a m ，w h i c hw a sa l w a y s p r e s e n t e do nt h eu p p e rv i s u a lf i e l da tt h ef r e q u e n c yo f6 7h z t h eo t h e rs t r e a mi so f f a c e s h o u s e s ，w h i c hw a sp r e s e n t e da tt h ec e n t e ro ft h em o n i t o r i nh a l fo ft h et a s kb l o c k si n e x p e r i m e n t3 ，s u b j e c t sw e r ea s kt oa t t e n dt o t h ef a c e s h o u s e ss t r e a m ，a n ds u b j e c t sw e r e a s k e dt oa t t e n dt ot h el e t t e r s n u m b e r ss t r e a mi nt h eo t h e rh a l fo ft h eb l o c k sb u ta l w a y sf i xa t t h ec e n t e ro ft h em o n i t o r e r p sw e r ea n a l y z e dt i m e l o c kt ot h eo n s e to ff a c e s h o u s e s s t r e a m ，l a r g e rp 1a m p l i t u d ew a sf o u n df o ri n v e r t e df a c e st h a nu p r i g h tf a c e ，a n dt h ee f f e c t w a s n ta f f e c tb ys p a t i a la t t e n t i o n b u tt h es i m i l a rp a t t e r no fr e s u l tw a s n tf o u n df o rh o u s e s ， n e i t h e ri na t t e n d e dn o ri nu n a t t e n d e dc o n d i t i o n t h er e s u l ts u g g e s t e daf a s tc a t e g o r i z a t i o n o ff a c e sa se a r l ya slo o m s ，a n dt h ef a s tc a t e g o r i z a t i o nd o e s n tn e e da t t e n t i o nr e s o u r c e so r m a y b en e e dv e r yl i t t l ea t t e n t i o n b u tt h ef a s tc a t e g o r i z a t i o nc o u l db em o d u l a t e db yf a c e i n v e r s i o n ，l i k ef a c ei d e n t i t ya n de x p r e s s i o np r o c e s s i o n k e yw o r d s ：f a c ep r o c e s s i n g ，e v e n t - r e l a t e dp o t e n t i a l ，p 1c o m p o n e n t ，s p a t i a l f r e q u e n c y , s p a t i a la t t e n t i o n i v 独创性声明 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加了特别 标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同仁在文中 作了明确说明并表示衷心感谢。 学位论文作者： 够主雒 签字日期： 御。年 争月妒日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许 论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密，口 保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：忍度癌导师鲐布蛾 签字日期：沸年峰月山e t签字日期：必一年年月如日 第一章文献综述 第一章文献综述弟一早义陬碌怂 1 1 面孔加工的特异性及倒置效应 对脑损伤所导致的特异性的面容失认证病人( p r o s o p a g n o s i a ) 的研究是面孔加工 的特异性比较早的证据。这类病人多数为双侧腹侧颢枕皮层损伤( 也有少数右侧) ， 表现为面孔加工功能紊乱。他们通常表现为不能识别所有熟悉的面孔，有的甚至不 能识别镜子中自己的面孔。面容失认证具有对面孔的特异性，只是在识别人的面孔 方面功能受损。如，m c n e i l & w a r r i n g t o n ( 19 9 3 ) 发现，病人只是不能识别人类的面 孔，但能够识别汽车或自己农场里动物的面孔。病人对面孔识别能力的特异性功能 丧失，并不是人类面孔与物体视觉复杂度存在差别的原因。面容失认病人能识别其 它视觉复杂度明显比人类面孔高且容易混淆的刺激。f a r a he ta 1 ( 1 9 9 5 ) 让正常被试和 失认症病人通过“新旧识别”作业来确定面孔和物体的相对识别难度，然后要求他 们对两类刺激进行区分。即使是在识别难度相同的条件下，面孔失认症病人比正常 被试对面孔图形的辨认仍差很多。这说明面孔失认症的原因并不是面孔刺激的视觉 复杂性，也就排除了面孔与其它物体刺激在加工难度上的差异对面孔识别的影响。 最近e i m e r & m c c a r t h y ( 19 9 9 ) 和b e n t i n ( 19 9 9 ) 对发展性面容失认病人的e r p 研究发 现，虽然病人对面孔的特异性成分n 1 7 0 波幅减小，但对各种非面孔物体的范畴内辨 别并没有困难。这一发现与面容失认病人行为研究的结果一致。 脑损伤病人对面孔识别功能与物体识别功能的双重分离，是存在面孔加工和其 他物体识别两个互相独立功能模块的最有力的证据。f a r a h 等发现面孔失认症病人匹 配倒立面孔比匹配正立面孔的任务表现好，对正立面孔的加工受损，而对倒立面孔 的加工未受损( f a r a he ta 1 ，1 9 9 5 ) 。相反，m o s c o v i t c h 等人发现物体识别障碍的病人对 面孔的识别能力正常，与正常人无异，然而对倒立面孔或混乱面孔的识别较差 ( m o s c o v i t c he ta 1 ，1 9 9 7 ) 。更有趣的是脑损伤病人对面孔识别与物体识别能力的双分 离，当面对一副由多个非面孔的物体刺激( 如苹果，香蕉) 所组成的面孔图片时， 面孔失认病人虽然能够识别组成面孔的各个部位的局部物体，却不能识别整个刺激 实际上形成的是一副面孔，而物体失认症病人能识别整个刺激构成副面孔，但却 不能识别构成该面孔的各个局部物体( m o s c o v i t c he ta 1 ，1 9 9 7 ) 。这可能说明面孔识别 系统受损并不影响对物体的识别，而物体识别系统的受损也不影响对面孔的识别能 力。如果根据认知结构的“模块”假说，可以认为在认知模块所构建的特异性系统 中，某模块发生故障或受损，则相应的认知功能就也可能被削弱，但不影响其他模 两南大学博1 ：学位论文 块的认知能力。而面容失认证与物体识别障碍病人的双分离可能表明存在识别正立 面孔的特异性认知功能模块。 面孔识别与一般物体识别在功能上以及在神经组织上的分离，可能是先天决定 的。f a r a he ta 1 ( 2 0 0 0 ) 对出生后天便双侧枕叶及颞枕区梗塞而造成面孔失认病人的 研究发现，该病人对物体的识别能力好于对面孔的识别。f a r a he ta 1 ( 2 0 0 0 ) 的研究可 能说明，人类在获得视觉经验前，就具备识别面孔和物体的互相独立神经基础，经 验并不起决定性作用。因此，f a r a h 的等人认为人类存在先天的不可替代的面孔特异 性的神经机制。 针对于面孔加工是否为特异性的问题，删研究、p e t 研究和单细胞记录的研 究给出了更为直观的证据。恒河猴细胞电活动和损毁研究表明：恒河猴面孔加工的 特异性脑区位于下颞叶( i n f e r i o rt e m p o r a l ) 以及颞上沟的边沿。其中下颞叶的面孔神 经元对面孔身份识别具有选择性激活，而颞上沟的面孔神经元对面孔表情、注视方 向等识别具有选择性激活。对病人大脑进行的电极植入研究与对猴子进行的单细胞 记录研究结果相似，也支持面孔识别与物体识别的脑机制分离。s e r g e n te ta 1 ( 1 9 9 2 ) 研究表明三个特定的脑区参与面孔加工：右侧梭状回、右侧海马旁回和颞叶前区。 人类对面孔的加工与恒河猴对面孔能够的加工不同，人类加工面孔的重要脑区之一 是梭状回的特定部分，这个区域被称为梭状回面孔区( f u s i f o r mf a c ea r e a ，f f a ) ( k a n w i s h e r 。e ta 1 ，1 9 9 7 ) 。p u c ee ta 1 ( 19 9 5 ) m 砌研究表明，人类被试对面孔刺激较其 他物体刺激梭状回面孔区的激活增强。a l l i s o ne ta 1 ( 1 9 9 4 ) 的研究表明面孔特异区对 其它复杂视觉刺激不敏感，但其邻近区域则可能被其它类型的刺激所激活。g e o r g e e ta 1 ( 1 9 9 7 ) 的研究对特定作业、低水平视觉特征等干扰条件的影响进行了排除。发 现两类刺激在不同的任务中都出现加工过程、机制的分离，排除了面孔刺激诱发的 特异性电位由特定作业产生的可能性。k a n w i s h e re ta 1 ( 1 9 9 7 ) 认为面孔特异区对一系 列存在差异的面孔刺激都激活，这些面孔不存在任何在控制刺激中未出现的低水平 视觉特征，使面孔特异区由特定低水平视觉特征激活的可能性得以排除。因此，梭 状回面孔区可能是面孔特异性加工脑区。 另一部分支持面孔加工特异性的证据来自面孔倒置效应( f a c ei n v e r s i o n e f f e c t ) 。面孔的倒立削弱了面孔识别的能力。行为研究发现，正常人对倒置面孔的 识比对正立面孔的识别差，也比对倒置房屋和字词的识别差。倒置效应中一个有趣 的现象是撒切尔错觉，将面孔中的眼睛和嘴部位倒立，当面孔倒立时，面孔很难被 察觉出有什么变化。但是将面孔图片正立时，我们会发现包含倒立眼睛和嘴的正立 2 第一章文献综述 面孔非常难看。对于面孔倒置效应的解释存在两种观点，第一，面孔的倒置破坏了 各个面孔特征或部位的空间关系，即破坏了面孔的整体结构。第二，研究者认为人 们对正立的面孔加工是进行整体加工，而对倒置的面孔的加工是特征局部加工。与 正常人发现的面孔倒置效应不同，对面容失认症病人的研究未发现相同的面孔倒置 效应，相反，与正立的面孔刺激相比，面孔失认病人在倒置面孔匹配任务更好。 t a n a k a & f a r a h ( 1 9 9 3 ) 认为其原因可能是识别倒立面孔和识别正立面孔的脑区激活不 同。面孔识别采用整体编码，物体识别采用部分编码。而面孔的倒置破坏了面孔的 整体性，从而对倒立面孔的编码与对一般物体的编码可能相似，导致倒立面孔由物 体知觉系统来加工，而不是由面孔特异性脑区进行加工。如，m o s c o v i t c h 等人的研 究表明物体失认病人识别正立面孔的能力未受到损害，但倒立面孔的识别受损 ( m o s c o v i t c he ta 1 ，1 9 9 7 ) 。这说明倒置的面孔可能由物体加工神经机制加工，因而物 体失认病人识别倒置面孔的能力被削弱。此外，a g u i r r ee ta 1 ( 1 9 9 9 ) 的t m r i 研究发 现虽然倒立面孔没有使梭状回面孔特异区的激活完全消失，但较大的激活了一般物 体识别的皮层区。说明倒置的面孔更多的是与物体识别脑区有关，也同时说明了面 孔加工存在特异性脑区。 对面孔加工的特异性，也存在一些质疑。对面孔加工特异性最早的批评来自习 得性图式理论。该理论认为，人类对正立面孔识别的经验建立了对正立面孔进行完 整表征的图式。而当面孔被倒置时，所习得的正立面孔图式就妨碍了对倒立面孔的 识别。如熟练任务作业的狗对狗的正立照片的记忆比对倒立照片的记忆好，不熟练 作业的狗对正立和倒立图片的记忆没有显著性差异。狗对同类的识别经验也产生了 倒立效应。但并不是所有对面孔经验的研究都支持习得性图式理论的假说。如 v a l e n t i n e 等( 1 9 8 6 ) 研究发现人类被试对其他种族面孔的记忆比同种族面孔表现出更大 的倒立效应。此外，面孔倒置效应产生的原因也可能是面孔加工的特殊编码方式。 面孔倒置破坏了面孔的各部位之间的空间关系信息，而这些信息对于面孔身份编码 非常重要( r h o d e s ，1 9 9 4 ) 。但关联特征不只限于面孔识别，只是面孔识别比其他物体 更依赖于这些特征而已。 对面孔加工特异性的质疑，还来自面孔加工和物体加工在神经基础上可能存在 重叠。t r e v e s ( 1 9 9 6 ) 研究表明面孔加工和物体加工在解剖上存在重叠，如左侧梭状 回同时参与面孔加工与物体加工。面孔失认证病人不能识别某些特定物体，如个人 物品、明星动物、纪念碑等，说明面孔识别与物体识别具有某些相似的视觉分析加 工。l o g o t h e t i se ta 1 ( 1 9 9 5 ) 还观察到一些下颞叶区神经元对物体和视角具有一定的选 两南大学博十学何论文 择性激活，类似于面孔神经元对面孔的选择性激活。l o g o t h e t i s 认为虽然面孔加工与 一般物体加工是分离的，但面孔加工可能是物体加上系统的一个子系统。 对面孔加工特异性的最大质疑来自g a u t h i e r 等人提出面孔加工的专家系统说。 g a u t h i e r 等人( 1 9 9 7 ) 认为面孔加工特殊的原因在于其加工要求在一个相对同质的物体 识别范畴中，对面孔的识别实际上是对亚范畴进行专家水平的分类，而人类是对成 千上万个不同面孔这种艰巨识别任务亚范畴水平的专家。g a u t h i e r 等人认为，面孔加 工特异性脑区对所有物体加工都有反应，但对面孔加工特别强，其原因是人类都是 面孔识别的专家。g a u t h i e r 等人开发并使用“g r e e b l e ”作为新异的非面孔刺激( 一种人 造动物，其成员之间具有家族相似性) ，考察了对g r e e b l e 识别的新手和专家的识别 能力( g a u t h i e re ta 1 ，1 9 9 9 ) ，结果表明，从已习得的整体结构对局部进行识别好于孤 立状态下对部分的识别，表现出整体优势效应。对于g r e e b l e 识别专家来说，从变形 的结构中识别g r e e b l e 的局部慢于从已习得的整体结构中去识别。然而，g r e e b l e 的 识别也出现与面孔倒立效应相似的结果，这种差异模式仅限于正立的刺激。g a u t h i e r 的结果说明对非面孔刺激的视觉识别，类似于对面孔刺激的识别。 尽管对面孔加工的特异性存在以上两种观点，确定面孔加工特异性机制非常困 难，但是有一点认识是共同的，都承认面孔识别和物体识别在功能上是分离的。 1 2 面孔加工与注意的关系 1 2 1 对面孔的选择性注意 人类视觉系统加工容量有限，并不是所有的信息都能同时得到加工。视觉注意 选择部分刺激进行更深度的加工而忽略另一部份刺激( d e s i m o n e & d u n c a n ，1 9 9 5 ； k a s t n e r & u n g e r l e i d e r ，2 0 0 1 ) 。自下而上的因素( 如刺激的突出特征) 以及自上而下的因 素( 如期望及当前目标) 控制个体注意的位置，方式和对象( c o m p t o n ，2 0 0 3 ；c o r b e t t a & s h u l m a n ，2 0 0 2 ；f e i n s t e i ne ta 1 ，2 0 0 2 ) 。c o r b e t t a & s h u l m a n ( 2 0 0 2 ) 认为背侧视觉加工系 统同时参与了自上而下及自下而上的注意选择，而腹侧视觉加工系统以自下而上的 方式使注意朝向与行为有关的，特别是具有突出特征或意外刺激。杏仁核加工情绪 显著性信息，增加腹侧加工系统的容量。面孔作为具有显著生物及社会意义的信 息，可能较其它物体更能吸引个体的注意。r o ，e ta 1 ( 2 0 0 1 ) 给被试闪烁呈现缓慢变化 的不熟悉面孔及其它5 种常见物体，发现被试能更快且更准确的探测到面孔的变化 ( 面孔由一张女性面孔变化为另一张女性面孔，物体由苹果变成甘蓝菜) 。对变化的探 测能力可能由对注意对象或其位置的注意而提高( s i m o n s ，2 0 0 0 ) ，因此，在注意竞争 4 第一章文献综述 量曼曼曼曼皇皇曼曼曼皇曼曼曼! m 一i i n 量曼曼皇曼曼曼曼曼曼皇曼皇曼曼皇曼曼曼! ! 曼璺曼曼曼曼 时，面孔可能得到了更多的注意资源。然而，当一个物体在多个面孔之间同时呈现 时，物体的变化能更快的被探测到，说明变化探测优势效应与刺激分类的单独存在 有关，而与刺激的意义明显与否无关( p a l e r m o & r h o d e s ，2 0 0 3 ) 。行为研究，脑成像研 究及电生理研究表明情绪面孔，特别是恐惧或具有威胁信息的面孔能够吸引空间注 意。在情绪s t r o o p 任务中，对愤怒面孔的颜色命名时间长于中性面孔，说明愤怒面 孔消耗更多的注意资源( v a nh o n k ，2 0 0 1o 在点探测实验范式下也存在同样的对负性 面孔表情的注意朝向效应。该任务给被试呈现被掩蔽的一对面孔刺激很短时间，然 后在其中一张面孔的位置出现探测点，当探测点出现在愤怒或恐惧面孔的位置时对 探测点的探测或辨别比探测点出现在高兴或中性面孔位置时更快( m o g g & b r a d l e y ， 1 9 9 9 ；p o u r t o i se ta 1 ，2 0 0 4 ) 。说明空间注意是朝向具有潜在威胁刺激的位置。脑成像 研究表明这一注意调节过程与额叶( 包括眶回) 及项叶空间注意系统的激活有关 ( a r m o n y & d o l a n ，2 0 0 2 ) 。当然，对轻度威胁刺激可能存在例外，w i l s o n & m a c l e o d ( 2 0 0 3 ) 研究发现，注意避免朝向轻度威胁的面孔表情刺激，而表情的威胁程度取决于 被试的焦虑水平。对于注意朝向威胁刺激的倾向，注意在朝向威胁刺激之后，可能 在威胁刺激上维持更长时间，需要更长的时间才能将注意进行脱离，尤其是对高焦 虑水平的被试而言( f o xe ta 1 ，2 0 0 2 ；s c h u r e r2 0 0 4 ) 。 空间注意可能同时受来自外部的自下而上的控制( 如刺激的突出特征) 和来自内部 的自上而下的控制( 如观察者的意图，目的) ( y a n t i s ，1 9 9 8 ；c o r b e t t a & s h u l m a n ，2 0 0 2 ) 。 来自视皮层及视丘的面孔表情情绪信息在杏仁核得到加工并评价其情绪信息显著与 否( l e d o u x ，2 0 0 0 ) 。这一自下而上的加工非常快速，在刺激呈现后1 0 0 m s 以内便进行 了粗略的情绪分类。因此，杏仁核可以通过直接或间接的方式调节视皮层加工 ( l e d o u x ，2 0 0 0 ) 。杏仁核具有对所有视觉皮层的神经联结，所以杏仁核一旦被激活， 它就能够调节皮质知觉加工，而决定继续接受某种信息输入与否( a m a r a le ta 1 ，1 9 9 2 ； d a v i s & w h a l e n 。2 0 0 1 ；l e d o u x ，2 0 0 0 ) 。如杏仁核的激活与枕叶和梭状回对恐惧面孔的 激活有关( i o a n n i d e se ta 1 ，2 0 0 0 ；m o r r i se ta 1 ，1 9 9 8 ) 。杏仁核也可能通过与眶回及腹侧 前额叶( v e n t r o m e d i a lp r e f r o n t a lc o r t e x ，v m p f c ) 的联结间接影响视皮层力1 ：i i ( b a r b a s ， 2 0 0 0 ；b u s he ta 1 ，2 0 0 0 ；h o l l a n d & g a l l a g h e r ，2 0 0 4 ；s t e f a n a c c i & a m a r a l ，2 0 0 2 ) 。腹侧前 额叶的情绪区可能对刺激的情绪效价进行评价，也包含对面孔刺激的情绪效价评价 ( k e a n ee ta 1 ，2 0 0 2 ) ，可能是对情绪刺激自上而下选择性注意的大脑源( y a m a s a k ie ta l ， 2 0 0 2 ) 。前额叶( p r e f r o n t a lc o r t e x ，p f c ) 反应与杏仁核的激活有关，在对面孔表情进行 认知评价时前额叶活动的增强伴随着杏仁核活动的减弱( h a r i r ie ta 1 ，2 0 0 0 ) 。因此，认 两南大学博士学何论文 知和注意因素可能都可以调节杏仁核对恐惧面孔表情的反应。包含注意因素是因为 p e s s o ae ta 1 ( 2 0 0 5 ) 研究发现杏仁核对恐惧面孔的反应在注意条件下大于中性面孔， 而在非注意调件下恐惧与中性面孔对杏仁核的激活一致。自上而下的选择性注意也 可能通过背侧通道从顶叶到背外侧前额叶( d o r s o l a t e r a lp r e f r o n t a lc o r t e x ) 的参与起作 用( h o l l a n & g a l l a g h e r ，2 0 0 4 ；y a m a s a k ie ta 1 ，2 0 0 2 ) 。背外侧前额叶( d l p f c ) 的认知区 与皮质感觉区联结紧密，并形成注意神经网络的一部分，在工作记忆中参与选择和 维持任务相关的表征( b a n i c he ta 1 ，2 0 0 0 ；c u r t i s & d e s p o s i t 0 ，2 0 0 3 ) 。来自情绪通道和 认知通道的信息可能通过扣带前回及更外侧的前额叶脑区进行整合( f i c h t e n h o l t ze ta 1 ， 2 0 0 4 ；y a m a s a k ie ta 1 ，2 0 0 2 ；g r a ye ta 1 ，2 0 0 2 ) 。并且，认知与情绪脑区存在相互的影 响，当认知区在情绪加工时活动减弱，情绪区的消耗注意资源的认知任务中激活也 减弱( d r e v e t s & r a i c h l e ，19 9 8 ) 。 1 2 2 面孔j gt 是否需要注意资源的参与? 面孔加工非常快速，在面孔结构解码或表征时是否需要注意资源? 在视觉搜索 任务中，在混乱面孔或倒置面孔中呈现的中性面孔简图不能被快速的找到，说明面 孔探测并非平行加工或无容量限制( b r o w ne ta 1 ，1 9 9 7 ；k u e h n j o l i c o e u r ，1 9 9 4 ； n o t h d u r t t ，1 9 9 3 ) 。h a n s e n & h a n s e n 早在1 9 8 8 年报告了愤怒面孔的“p o p o u t ”效应，但 p u r c e l l 等人( 1 9 9 6 ) 发现h a n s e n & h a n s e n 的研究结果可能受到刺激的低水平物理特征 的影响。h e r s h l e r & h o c h s t e i n ( 2 0 0 5 ) 发现呈现在互不同类的物体之中的真实面孔产 生p o p o u t 效应，然而，v a n r u l l e n o 坚持认为面孔在这些物体之中产生的p o p o u t 效 应依赖于低水平的物理特征。现在更多观点认为搜索任务能测量加工有效性和注意 偏差，搜索斜率越小说明对某类刺激加工更有效( h u a n g & p a s h l e r ，2 0 0 5 ；l u c k & v e c e r a , 2 0 0 2 ) 。采用没有低水平简单物理属性差异的不同表情的简笔画( 示意画) ，