面孔倒置效應中的旋轉面孔研究

摘 要 研究面孔倒置效應的過程中發現，旋轉面孔和人們對面孔的認知加工呈線性關系，但是也有研究表明旋轉面孔和面孔的認知加工非線性關系。同樣是旋轉的面孔，但是實驗材料和程序的差異性造成了兩種截然相反的結果，對上述兩種結果的實驗過程進行研究可以為面孔認知研究提供了新思路。

關鍵詞 面孔倒置效應 旋轉面孔 線性

中圖分類號：G844 文獻標識碼：A

Study on Oriented Face in Face Inversion

Abstract When studying on face inversion effect， there was a linear relationship between oriented face and face recognition. But also other researches found non- linear relationship between them. The same oriented faces causes opposite results mainly because the different materials and experimental process. To work on these differences will lead new idea on face recognition study.

Key words face-inversion； oriented face； linear

1 面孔倒置效應的理論回顧

1969年Yin通過對飛機、房子等普通物體和面孔進行對比研究發現了面孔倒置效應。面孔獨特的加工方式引起心理學研究熱潮。多種實驗論證分為兩大觀點，一種為面孔特征加工理論，認為人們對直立面孔快速的再認反應是對面孔的整體加工，而倒置面孔破壞了面孔的整體性，因而變成對面孔的特征進行加工，使得反應時延長。通過ERP和fMRI的實驗發現特定的腦電成分如N170以及梭狀回面孔區支持特異性觀點。另一種為專家識別假設，人們對面孔這種特殊的反應是由于人們本身對面孔的熟悉性就超出一般物體，幾乎達到專家水平。根據兒童對面孔敏感性不如成人和面孔種族識別的差異性也支持了上述理論。

兩種理論雖然各執一詞，但不可否定的是，面孔的旋轉角度的確影響了對面孔的識別。

倒置效應的發現引發了面孔研究者的重視，人們不斷改變面孔材料特性，如將名人與不熟悉面孔做比較或者調整被試的專業水平，如將動物類專家和普通人比較動物和人類面孔再認成績，或者制造一種特殊面孔，如Greebles面孔與人類面孔的倒立效應研究。不僅如此，旋轉面孔也成為研究面孔認知加工過程的重要線索，它將對面孔的認知究竟是整體加工方式還是特征加工，或者兩者都同時參與到面孔的知覺中具有重要意義。

2旋轉面孔圖片的實驗相關

根據物體恒長機制，判斷正立方位時的物體，反應時最短，錯誤率最低。物體旋轉離正方位角度越大，反應時越長，錯誤率越高。前人研究均在平面旋轉物體和深度旋轉的物體中發現了這種類似的物體識別的視角依賴現象。但有研究發現，偏離正立方最遠的倒立方位并不如預料中反應時最長，錯誤率最低。這與物體識別不包含心理旋轉過程的理論相吻合。早在2003年LawsonJolicoeur的研究發現，平面旋轉的物體識別成績隨視角呈非線性關系。后來Rossion（2008）研究composite illusion也發現面孔識別與物體旋轉不是線形關系。

通過行為學研究、事件相關電位（ERP）、核磁共振成像（fMRI）以及單細胞記錄等多種手段發現面孔知覺與學習和情緒，甚至社會文化都密不可分。且更多的研究發現，面孔刺激出現后的早期成分是面孔研究的重要線索。

P1的潛伏期為60-80ms，峰值在100-130ms左右正波，出現在面孔或其他物體刺激呈現后。MEG和電生理的相關研究證明了面孔分類過程與P1相關。N170是在目標刺激呈現后120-220ms出現的負波，峰值在170ms左右。常在P8（T6）或PO8等電極處波幅最大，且常具有右半球優勢。在腦成像的研究中，研究者也發現了梭狀回（fusiform gyrus）的一塊區域專門負責加工面孔，稱為梭狀回面孔區（fusifrom face area， FFA）。旋轉面孔研究中發現了N170和P1的面孔特異性。

3 研究前景

面孔以其獨特的社會屬性一直被心理學研究所關注。面孔的倒置破壞人們對面孔高于其他物種效率的識別率而引起極大關注。在面孔倒置效應的研究基礎上，人們又發現了更多有關面孔的有趣效應。在整體—部分效應中，拿出面孔中的一部分單獨再認的成績遠不及這一部分放在面孔中再認的成績。另一個是合成效應，取兩個人的上下半臉，當合成為對齊的一張新臉時比不對齊的上下半臉，人們的反應速度變慢或者識別正確率下降。最有意思的是撒切爾夫人效應，把撒切爾夫人的一張笑臉上的眼睛和嘴巴倒過來，當面孔正立的時候，看起來十分怪異；但是當這張笑臉倒置時，竟然不會發現有什么奇怪的地方。未來研究者們可以在研究旋轉面孔神經機制的過程中都或多或少與上述幾種效應的基本研究方法和原理相結合，進一步完善面孔相關理論知識。

此外面孔由于其豐富的社會屬性，本身具有情緒識別的功能。人們在研究面孔時為了控制變量往往只采用無表情的面孔圖片，實際上將旋轉面孔的情緒性加入進來，不僅能擴展實驗的內容，更能從另一角度闡述面孔識別和表情識別的神經機制。

參考文獻

[1] Yin，R.K.（1969）.Looking at upside-down faces. Journal of Experimental Psychology， 81， 141-145.

[2] Tanaka，J.W.，Farah，M.J.，（1993） Parts and wholes in face recognition.Q.J. Exp.Psychol.46A，225-245.

[3] Lawson，R.，Jolicoeur，P.（2003）. Recognition thresholds for plane rotated pictures of familiar objects. Acta Pshchologica.112，17-41.

[4] Rossion， B.，Boremanse， A.（2008）. Nonlinear relationship between holistic processing of individual faces and picture-plane toration：Evidence from the face composite illusion. Journal of Vision， 8（4）：3， 1-13.ISSN 1534-7362.

[5] McKeeff，T.J.，McGugin，R.W.，Tong，F.， Gauthier，I.（2010）. Expertise increases the functional overlap between face and object perception. Cognition，117，335-360.

[6] Stahl，J.，Wiese，H.， Schweinberger，S. R. （2008）. Expertise and own-race bias in face processing： An event-related potential study. Neuroreport，19，583-587.

[7] Young，A.W. et al.（1987） Configurational information in face perception. Perception 16， 747-759.

[8] Thompson， P. （1980）. Margaret Thatcher： a new illusion. Perception， 9， 483-484.