面孔表情及注視方向對面孔加工特異性的影響
——基于知覺負荷理論的視角*

張凱莉 周 霈 王 沛

(上海師范大學心理學系, 上海 200234)

1 知覺負荷理論與面孔加工的強制性

我們幾乎每天都處在復雜多變的環境中, 為大量各種刺激所包圍。然而, 人的認知系統是有限的。在同一時間, 我們只能對環境中的一部分信息進行加工, 其中必然牽涉注意選擇的問題。注意的選擇性可以讓我們將自己的精力都投入到需要加工的刺激上, 并且排除無關刺激的干擾。對此, 早期研究者提出了注意的早期選擇和晚期選擇兩種理論模型。早期選擇理論認為知覺資源是有限的, 當信息量超過一定限度時, 只有被選擇的刺激才能得到進一步加工, 注意選擇發生在信息加工的早期階段。晚期選擇理論則認為注意選擇發生在識別刺激意義所需的知覺加工之后,所有的刺激都可以得到平行的知覺加工, 注意選擇發生信息加工的晚期階段。知覺負荷理論解決了注意的早期選擇和晚期選擇間的爭議, 結合兩個理論的觀點, 提出了對應的理論模型。知覺負荷是注意過程的一個重要方面, 指的是知覺系統中特定任務的知覺資源需求(Lavie, 1995; Lavie &de Fockert, 2003)。知覺負荷理論認為,當前任務知覺負荷的高低決定了選擇性注意過程中的資源分配狀況(Lavie, 1995; Lavie, Hirst, de Fockert, &Viding, 2004)。如果當前任務的知覺負荷較低, 任務的加工過程只需要消耗一部分注意資源, 剩余的注意資源將自動加工與任務無關的分心刺激,從而產生干擾效應, 這導致注意選擇發生在晚期階段; 如果當前任務的知覺負荷較高, 全部認知資源加工與任務有關的信息, 沒有資源加工與任務無關的分心刺激, 就會導致注意選擇發生在早期階段。上述理論已在許多研究中得到了證實(Lavie, 2010; Lavie et al., 2004)。

然而, 人類面孔的加工似乎是個例外。研究表明, 面孔加工具有強制性, 幾乎不需要注意資源的參與：當面孔與任務無關時, 無論知覺負荷的高低,面孔信息都能得到一定程度的加工(Olk & Garay-Vado, 2011; Sato & Kawahara, 2015; Sreenivasan,Goldstein, Lustig, Rivas, & Jha, 2009)。在 Lavie, Ro和Russell (2003)有關面孔加工的研究中, 屏幕中央豎向排列 1～6個不等的名字, 其中一個名字是政治家或明星的名字, 其他則是無序字母組成的假名。與此同時, 屏幕的左側或右側會出現一張政治家或娛樂明星的面孔。這些名字旁邊出現的面孔被告知是干擾刺激, 應予以忽略。被試的任務為盡快找出其中的真名, 并對該名字所代表的范疇(政治家或娛樂明星)進行按鍵判斷。結果發現,在不同的知覺負荷條件下(1、2、4、6個名字), 一致性的效應都顯著, 即名字與面孔不一致的條件下(如克林頓的名字與邁克杰克遜的面孔同時出現), 被試的反應時顯著長于名字與面孔一致的條件(如克林頓的名字與克林頓的面孔同時出現)。這表明與任務無關的面孔刺激不受知覺負荷高低的影響。當與任務無關的面孔刺激替代為非面孔的刺激(如樂器或水果)時, 在同樣的范式下, 要求被試判斷出現的是水果的名稱還是樂器的名稱。結果發現, 當知覺負荷較高時, 一致性條件下的反應時與不一致條件下的反應時之間沒有差異,干擾效應消失了。這表明非面孔的刺激會受到知覺負荷高低的影響。

人類面孔攜帶著重要的生物學和社會學信息,諸如性別、年齡、種族、表情、身份等不同的信息。在日常生活中, 識別面孔攜帶的諸多信息對于人類的生存和交流至關重要。Palermo和Rhodes認為面孔具有重要的生物學和社會性意義, 因而增強了人們對面孔的加工, 促使面孔加工具有強制性。盡管知覺負荷理論認為：如果當前任務的知覺負荷較低, 其加工過程只耗費部分資源, 多余資源會自動加工干擾刺激, 進而產生干擾效應;如果當前任務的知覺負荷較高, 有限的資源被用于加工目標刺激, 干擾刺激得不到加工, 就不會產生干擾效應。但是研究者們很早就發現, 即使與當前任務無關, 在某些情況下似乎不需要注意資源的參與, 無論當前任務知覺負荷的高低面孔都能得到加工, 都產生干擾效應(Eitam et al., 2014;Murray, Judge, & Chen, 2012; Palermo & Rhodes,2007; Sato & Kawahara, 2015; Shipstead, Harrison,& Engle, 2012)。這些研究結果無法用知覺負荷理論來解釋。

同時, 一些 ERP的研究結果也表明, 面孔加工似乎不受知覺負荷的影響 (Jung, Ruthruff, &Gaspelin, 2013; Persike, Meinhardt-Injac, & Meinhardt,2013; 田夏, 劉培朵, 陳安濤, 2012; 魏萍, 周曉林, 2005)。例如, 之前出現過的面孔與之前未出現過的面孔相比, 引發了更大的 N250r的峰值(Herzmann, Schweinberger, Sommer, & Jentzsch,2004; Kaltwasser, Hildebrandt, Recio, Wilhelm, &Sommer, 2014; Wirth, Fisher, Towler, & Eimer, 2015;N250r是右側顳葉230～330 ms之間的負成分, 與面孔重復啟動效應有關)。通過考察N250r, Neumann和Schweinberger (2009)研究了名人面孔的重復啟動效應。該研究分為啟動階段和探測階段, 啟動階段需要被試完成高低兩種知覺負荷的主任務：同時呈現一張被告知與任務無關的名人面孔, 緊接著在探測階段單獨呈現一張名人面孔或蝴蝶的圖片, 面孔可能與啟動階段出現的相同, 也可能不同。要求被試在出現蝴蝶圖片時做出按鍵, 如果出現面孔則不做反應。研究者記錄與分析在探測階段的腦電數據。結果顯示, 無論在高低知覺負荷下, 啟動階段出現過的名人面孔都引發了更大的N250r。這說明, 在探測階段出現的名人面孔在不同的知覺負荷下都得到了加工。由于該研究使用的面孔刺激為名人面孔, 為了驗證面孔熟悉性是否會影響實驗結果, Neumann, Mohamed和Schweinberger (2011)采用重復啟動范式對陌生面孔進行了考察, 結果發現在高低知覺負荷條件下,重復呈現的面孔刺激, 相比不重復呈現面孔刺激,會產生更大的N250r。而其他非面孔的刺激(手、房子)沒有產生N250r的重復效應。表明陌生面孔的加工不受知覺負荷的影響。總之, 面孔加工的強制性不受面孔熟悉性的影響。這似乎與之前的有關認知負荷的研究相沖突。根據認知負荷理論(Lavie, 1995), 知覺負荷是選擇性注意的決定因素, 在知覺負荷較低的情況下, 多余的注意資源能夠自動加工無關刺激。在高認知負荷條件下,沒有多余的注意資源能夠被無關刺激所用, 因此干擾刺激的沖突效應可能會消失。但就上述研究結果來看, 作為干擾刺激的面孔, 似乎并沒有受到知覺負荷的影響, 表明知覺負荷是選擇性注意的重要因素, 但并不一定是決定因素(魏萍, 周曉林, 2005)。與此同時, 采用同樣的范式, 作為干擾刺激的文字(Lavie et al., 2003)或物體(Hains &Baillargeon, 2010; Lavie, Lin, Zokaei, & Thoma,2009)甚至動物面孔(Hains & Baillargeon, 2011)的干擾效應都會隨著知覺負荷增加而消失。這說明面孔的加工過程存在一定的優先性。

目前研究者們普遍認為是面孔本身的特性決定著面孔加工具有相對獨立于知覺負荷的強制性加工這一特點。Eltiti, Wallace和Fox (2005)提出了 “顯著假說”對面孔加工為何能獨立于知覺負荷予以了解釋。該假設指出, 干擾刺激的意義顯著性會影響注意選擇與干擾刺激的加工過程。也就是說, 知覺負荷雖然是影響注意過程的一個重要方面, 但除了知覺負荷以外, 刺激本身的特點也能對注意過程加以調節。具體來說, 有較高意義顯著性的干擾刺激能捕獲注意并獲得加工, 這種加工方式更多地由自下而上的刺激驅動, 具有一定強制性, 因此不太容易受到自上而下的注意選擇以及任務知覺負荷的影響(Downing, Bray,Rogers, & Childs, 2004; Sato & Kawahara, 2015)。而普通物體的加工更多是自上而下的, 會受到主觀選擇性的控制, 加工的靈活性更高。其作為干擾刺激時, 能否得到加工取決于當前可用的注意資源, 因而更容易受到知覺負荷的調節。Compton(2003)也提出了類似的觀點, 他認為情緒顯著性高的刺激會得到優先加工, 并進一步指出大腦首先在前注意階段評估刺激是否具有情緒顯著性,然后對那些具有較高情緒顯著性的刺激優先加工。盡管對于每個個體來說, 刺激情緒效價的標準不完全一致, 但諸如蛇、蜘蛛和人類面孔這樣帶有威脅或重要信息的刺激對于大多數人來說都具有較高的情緒效價, 往往其加工更為優先, 具有強制性加工的特點(Lipp & Derakshan, 2005;?hman, Lundqvist, & Esteves, 2001)。面孔可能是人類環境中攜帶生物學和社會學信息最為豐富的刺激, 具有較高的情緒效價, 對面孔的加工發生在注意選擇之前的前注意階段, 加工迅速且不需要意識知覺, 具有強制性。

人類面孔為我們的生存與發展提供了許多重要的信息。例如, 面孔身份讓我們能夠區分敵友,表情為我們檢測他人潛在敵意并采取行動提供了線索。面孔注視方向提示了我們他人的注意指向(Xu, Zhang, & Geng, 2011; Yokoyama, Sakai, Noguchi,& Kita, 2014), 面孔吸引力則與基因品質及生存狀況有關(Grammer, Fink, M?ller, & Thornhill, 2003;Rezlescu et al., 2015)。根據顯著假說, 面孔很可能因為其攜帶信息的重要性和有意義性, 能夠獨立于知覺負荷獲得優先加工。不僅如此, 面孔信息的加工過程在日常生活中不斷重復, 每天我們都在不經意間對我們遇見的大量熟人或陌生人的面孔進行了加工。這可能使得面孔加工更具優先性(Maquestiaux, Lagu?-Beauvais, Bherer & Ruthruff,2008)。

面孔的特殊性使其加工具有一定的自下而上的強制性, 能夠在某種程度上獨立于注意選擇與知覺負荷。然而大量研究表明, 面孔加工并非完全是強制的, 在某些情況下, 仍然會受到知覺負荷的抑制(Caudek, 2013; Minamoto, Shipstead, Osaka,& Engle, 2015; Neath & Itier, 2015; Quinn & Macrae,2011; Raveh & Lavie, 2015; Sreenivasan et al.,2009)。諸多因素諸如熟悉度(Jung et al., 2013), 吸引力(Rellecke, Bakirtas, Sommer, & Schacht, 2011),以及面孔表情等諸多因素都對其有影響。然而,這些因素是如何影響知覺負荷下的面孔加工的？面孔所攜帶不同信息是否也會影響這一過程？這些問題引起了不少研究者的興趣, 但就目前為止,主要集中在面孔信息的可變維度上, 例如面孔表情與注視方向等。

2 知覺負荷條件下的面孔表情加工

盡管面孔加工在很多情況下被認為獨立于知覺負荷, 但不能就此說明面孔加工完全是自下而上的強制加工, 不受知覺負荷的影響。越來越多的研究表明, 面孔及其攜帶諸如種族、 性別、表情以及注視方向等信息的加工, 在許多情況下都會受限于知覺負荷。例如, Yang, Wang, Jin和Li(2015)通過操縱視覺短期記憶(visual short-term memory, VSTM)負荷的高低, 考察了知覺負荷對正性、中性和負性表情干擾面孔加工的影響。其行為數據顯示高負荷下被試對正性、負性和中性表情判斷與低負荷下相比都出現了正確率下降和反應時延長。ERP結果顯示, 在高低知覺負荷下,負性表情面孔都引發了更大的前額的 N1和枕葉的 P1波幅, 說明負性表情得到了更為優先的加工。同時, 高知覺負荷對負性、中性和正性表情面孔的加工都有所抑制, 表現出 N1波幅減小和潛伏期延長。但在 P300、前額正性慢波(frontal positive slow wave, PSW)成分及枕葉負性慢波(occipital negative slow wave, NSW)成分上, 不存在情緒干擾效應, 高低知覺負荷的差異不顯著。據此他們認為知覺負荷主要調節了面孔表情的早期注意和加工過程, 知覺負荷的增大會使面孔表情的早期加工整體受到抑制。在高低知覺負荷下,負性表情的加工都比正性和中性表情更為優先。

進一步的研究表明, 不同表情的面孔加工受到知覺負荷的抑制程度不同。相比于正性和中性面孔, 負性表情面孔加工帶有自下而上的強制性,較少受到知覺負荷的限制, 而正性和中性的面孔表情加工更為靈活, 容易受到知覺負荷的影響(Blagrove & Watson, 2010; Holmes, Mogg, de Fockert,Nielsen, & Bradley, 2014; Yates, Ashwin, & Fox,2010)。例如, Barratt和 Bundesen (2012)使用 flank范式探討了面孔表情的注意捕獲。在實驗1中, 屏幕中央呈現作為目標刺激的表情面孔(正性表情或負性表情), 同時兩側各呈現一個干擾面孔刺激(面孔表情可能是正性, 負性或中性)。被試的任務是盡快判斷中央的目標面孔的表情是正性還是負性。結果發現目標面孔表情為正性的情況下, 帶有負性表情的干擾面孔對目標面孔表情的判斷產生干擾, 反應時延長。而當目標面孔表情為負性時, 干擾面孔表情無論是正性還是負性或中性,反應時都沒有顯著變化。同樣, Yang等(2015)的ERP研究結果發現在低知覺負荷條件下, 面孔表情(正性、負性、中性)會得到加工, 在高知覺負荷條件下會抑制中性和正性的面孔表情, 而負性表情面孔的加工似乎并沒有受到高知覺負荷的影響。

然而, 也有不少研究表達了不同的觀點, 主張負性情緒的加工優勢似乎僅限于低知覺負荷下,當知覺負荷加大, 這種優勢可能會消失甚至逆轉。例如, 在Fox, Yates和Ashwin (2012)的研究中, 被試需要從一列字母中辨別出一個目標字母,同時忽略任務區域上方和下方可能出現的表情面孔。低知覺負荷下目標字母與干擾字母的差異較大, 易于辨認; 高知覺負荷下目標字母與干擾字母的區別較小, 相對難以辨認。表情面孔包括高憤怒面孔、低憤怒面孔以及中性表情面孔。結果顯示, 在低負荷條件下, 呈現高憤怒面孔使得任務的反應時顯著延長。但在高負荷條件下, 高憤怒面孔與低憤怒面孔以及中性面孔之間差異不顯著。這說明在高知覺負荷條件下, 憤怒表情面孔的加工優勢消失了。

同樣地, Gupta和Srinivasan (2015)采用無意視盲范式(inattentional blindness paradigm)的要求被試從一個環形排列的字母圈中辨別目標字母“X”或“N”。在低知覺負荷條件下, 其他干擾字母由“O”組成; 高知覺負荷條件下干擾字母由“H”,“K”, “M”, “W”和“Z”等相對難以分辨的字母組成。在字母圈的中央, 隨機出現高興、悲傷和中性表情的面孔, 字母和面孔的呈現時間都是 200 ms, 隨即同時消失, 要求被試判斷出現的字母是“N”還是“X”, 面孔被告知與任務無關。實驗共 24個試次, 在第23個trail時, 呈現中性表情面孔, 第24個trail時出現悲傷或高興面孔, 在第24個trail結束后要求被試判斷剛才出現的面孔是悲傷還是高興面孔。有趣的是, 無論高低負荷, 被試對于高興面孔判斷的正確率都顯著高于幾率水平。在低負荷條件下, 悲傷表情面孔的正確率顯著高于幾率水平, 而在高負荷條件下卻遠遠低于幾率水平。結果表明：在低知覺負荷下, 悲傷表情面孔的加工優勢顯著; 而在高知覺負荷條件下悲傷表情面孔的加工受到抑制, 其加工優勢消失了。但是對高興表情面孔的加工則沒有影響。

總之, 在低知覺負荷條件下, 不同表情(正性、負性或中性)的面孔加工沒有顯著差異。在高知覺負荷條件下, 不同表情(正性、負性或中性)的面孔加工會受到抑制, 并且不同表情的面孔加工受到知覺負荷的抑制程度是不同的。有研究發現, 在高知覺負荷條件下, 相比正性情緒和中性情緒的面孔, 負性情緒面孔會受到較少的抑制。但是其他研究者卻得出了相反的結果：在高負荷條件下, 負性情緒(憤怒、生氣)的面孔加工會受到抑制, 而正性情緒(高興)和中性情緒的面孔加工不受影響。其不同的研究結果可能是由于不同的范式及任務難度造成的, 在知覺負荷條件下對表情面孔加工的研究有待進一步深入探討。

3 知覺負荷下的面孔注視方向加工

除了面孔表情之外, 在人際交往中, 眼睛的交流通常攜帶著非常重要的社會信息, 尤其是直視或共同注視。直視通常傳遞著友好、親密或可能的行為意向(Kleinke, 1986)。有證據表明我們的大腦可能在新生兒時期就已經能夠對面孔不同的注視方向有所區分(Farroni, Csibra, Simion, &Johnson, 2002)。現有研究表明, 相比于非直視的面孔, 直視能更快地捕獲注意并得到加工(Palanica& Itier, 2012; Yokoyama, Ishibashi, Hongoh, & Kita,

2011)。面孔在知覺負荷下的加工是否也會因為面孔注視方向的不同而存在差異, 這一點也引起了不少研究者的關注。Burton, Bindemann, Langton,Schweinberger和 Jenkins (2009)以屏幕中央呈現的不同注視方向的面孔或不同指向的面孔作為目標刺激, 其中一半數量的面孔注視方向向左, 另一半數量的面孔注視方向向右。手的指向方向也是一半向左, 一半向右。同時在目標刺激的上方或下方呈現干擾刺激, 干擾刺激的種類和數量與目標刺激一致。被試任務是快速判斷作為目標刺激的面孔注視方向或手的指向方向是向左還是向右, 同時忽略干擾刺激。結果表明, 當手作為干擾刺激時, 干擾刺激的指向方向與目標刺激(面孔或手)所指向的方向不一致情況下的反應時顯著長于一致情況下的反應時。而當面孔作為干擾刺激時, 干擾刺激面孔的注視方向與目標刺激(面孔或手)所指向的方向是否一致對任務的反應時并沒有影響。這似乎說明, 與當前任務無關的面孔注視方向并沒有得到加工。

然而, 也有證據證明即使是在高知覺負荷條件下, 與任務無關的面孔注視方向也得到了加工。Xu等人(2011)采用快速視覺呈現范式, 屏幕中央呈現與任務無關的面孔, 且面孔的注視方向會發生變化(直視、向左或向右), 同時面孔的兩旁會呈現數字(從 1～9中選取)。刺激在不同知覺負荷條件下呈現, 在低知覺負荷條件下, 每個試驗中呈現 2～3個數字, 在高知覺負荷條件下, 每個試驗中呈現9個數字。實驗任務為要求參與者關注面孔, 同時注意兩旁呈現的目標數字。當參與者探測到目標刺激(如目標數字5)時, 進行按鍵判斷目標刺激呈現的位置, 當目標數字呈現在面孔的左邊, 按“F”鍵, 當目標數字呈現在面孔的右邊,按“J”鍵。其中, 與任務無關的面孔注視方向與目標刺激呈現的位置有一致也有不一致。結果顯示,無論知覺負荷水平高或低, 注視線索化效應都存在, 即面孔注視方向與目標刺激呈現的位置一致的情況下的準確率要顯著好于不一致情況下的準確率。與任務無關的面孔注視方向得到了加工, 并且面孔注視方向的加工不受到知覺負荷的影響(Santangelo & Spence, 2008; Xu et al., 2011)。這可能是因為注視方向本身具有很強的社會適應性,在言語獲得、心理建構和社會互動中必不可少使然(Frischen, Bayliss, & Tipper, 2007; Xu et al., 2011)。

另外, 有研究發現直視的面孔即使是在沒有注意資源參與的情況下也能得到加工(Conty,N'Diaye, Tijus, & George, 2007; Senju & Johnson,2009)。比如, 使用眼動技術, Palanica和Itier (2012)考察了不同的任務情境下, 面孔的加工是否受到面孔注視方向的調節。在實驗中, 屏幕呈現電腦代理人的全身像(一半為男性), 背景可能是單純的空白背景, 也可能是較為復雜的環境背景(酒吧吧臺)。人物的視線方向可能是直視, 也可能是望向左邊或右邊。實驗任務分為兩部分, 首先進行自由瀏覽任務, 參與者正常觀看呈現的圖片。然后進行吸引力評價任務, 要求參與者對人物的吸引力進行評分。結果發現, 當人物的注視方向為直視時, 被試注視人物的時間更長, 并且與背景復雜程度以及任務要求無關。另外, 被試普遍對直視面孔的吸引力評價更高。這些結果表明, 與當前任務無關的面孔注視方向得到了加工。相比非直視面孔, 直視面孔捕獲注意的能力更強。

另一項關于面孔注視方向的研究(Yokoyama et al., 2014)采用了經典的雙任務范式(Reddy, Reddy,& Koch, 2006)：屏幕中央短暫地呈現5個字母L或 T, 屏幕的右下角出現不同注視方向的面孔,面孔出現的時間為26 ms, 隨即被掩蔽。在單任務下, 要求被試直接對面孔注視方向進行判斷。在雙任務條件下, 被試的主要任務是判斷出現 5個字母是否全都是同一個字母, 同時對面孔注視方向進行判斷。結果發現, 在單任務條件下, 被試對直視、視線偏左和偏右的判斷的正確率都很高,且不同注視方向之間的正確率沒有顯著差異。但在雙任務條件下, 只有對直視面孔的視線方向判斷正確率維持在較高水平, 對非直視面孔的視線方向的判斷正確率接近幾率水平。這說明, 直視相比非直視, 具有更高的顯著性, 能更大程度地抓住參與者的空間注意, 增強對面孔的知覺, 使其得到更為優先的加工。究其內在機制, 可能是由于相比向左或向右的注視方向, 包含上丘、枕葉、杏仁核等的皮層下結構的視覺通道對直視方向有著更高的敏感性。另外Senju和Johnston提出的追蹤調制器模型認為, 對直視方向的感知受到皮層下結構的面孔探測通道的調節。該通道中的神經加工過程是快速的, 它可以通過皮層結構(紋狀和外紋視覺區域)調節后續的面孔加工過程。因此, 直視的視覺信息可通過皮層下通道傳遞到大腦, 使得參與者不需集中注意, 就可以探測到直視方向的信息(Senju & Johnson, 2009; Yokoyama et al., 2014)。同時, 神經影像學研究亦證實了直視方向與非直視方向的差異。當對直視方向進行加工時, 相比非直視方向, 梭狀回(Pageler et al.,2003)、顳上溝(Calder et al., 2002)、杏仁核區域(Sato, Yoshikawa, Kochiyama, & Matsumura, 2004)都會產生更強的激活。

總之, 面孔的注視方向可能會影響面孔的加工。一些研究發現, 作為分心刺激的面孔注視方向(直視、向左、向右)不會影響對面孔的加工。但其他研究發現, 相比向左或向右的注視方向, 正視的注視方向具有更高的顯著性, 會得到優先加工。且作為分心刺激的正視的注視方向不需要集中注意, 不太受知覺負荷的影響, 進而不影響對目標面孔的加工。而作為分心刺激的非直視的注視方向(向左或向右), 會受到知覺負荷的調節,進而影響對目標面孔的加工。與任務無關的面孔注視方向是否會影響面孔加工有待進一步進行深入探討。

4 總結與展望

總的來說, 現有的研究表明, 當與任務無關時, 不同于其他的干擾刺激, 面孔加工具有獨立于當前知覺負荷、無需注意資源參與的強制性加工傾向。但是并非面孔攜帶的各種信息都一定能獨立于知覺負荷之外得到加工。面孔表情, 尤其是與威脅信息相關負性表情的加工, 在一定程度上能夠獨立于知覺。相比非直視面孔, 在高知覺負荷下或注意資源不足時, 直視面孔能夠得到優先的加工。相對而言, 在面孔與任務無關時, 對于面孔種族、年齡、性別以及面孔身份的加工, 目前還缺乏更多的探討。諸多研究由于面孔熟悉度(Eitam et al., 2014; Jung et al., 2013), 吸引力(Valuch, Pflüger, Wallner, Laeng, & Ansorge, 2015),以及范式和任務的不同往往導致結果存在一定的差異(Eitam et al., 2014; Lavie, 2010; Okon-Singer,Lichtenstein-Vidne, & Cohen, 2013; Palermo &Rhodes, 2007; Wang, Sun, Ip, Zhao, & Fu, 2015)。總的來說, 目前該領域已經取得大量豐富的成果,也仍然存在一些尚未完全厘清的問題有待未來研究進一步探討。

首先, 面孔攜帶的信息極其豐富, 簡單的一瞥我們就能獲得有關一個人的年齡、性別、 種族和情緒狀態等方面的信息, 并能高效地利用這些信息來指導我們的行為反應。出人意料的是, 目前該領域的研究對象主要集中在知覺負荷對面孔表情、注視方向和面孔身份信息加工的影響上。對于種族、性別、年齡等信息在知覺負荷下的加工少有涉及。當然也有少數研究探討了這一問題,如在Reddy, Wilken和Koch (2004)的研究中使用了雙任務范式, 其結果發現在單任務和雙任務下,被試都很好地識別了短暫呈現的干擾刺激面孔的種族信息。說明面孔種族的加工在一定程度上不受知覺負荷的影響。但其他研究發現面孔的種族信息是可以被忽視的, 也就是說在低知覺負荷條件下, 與任務無關的種族面孔的干擾效應顯著,而在高知覺負荷條件下, 干擾效應消失了(He &Chen, 2010; Murray, Machado, & Knight, 2011)。該結果與“種族加工是自動化的, 不受到知覺負荷的影響”的傳統觀點相沖突, 面孔種族信息的加工是否會受到知覺負荷的影響？如果受到其影響,內在原因和機制又是什么？需要進一步探討。另外, Murray等(2011)的研究也發現, 在低知覺負荷條件下, 與任務無關的面孔性別信息得到了加工;在高知覺負荷條件下, 與任務無關的面孔性別信息的加工會受到了抑制。并且這種影響不會受到與任務無關的面孔熟悉度的影響。在很多研究中,由于任務不同, 實驗者對與任務有關的知覺負荷水平的操縱不統一(He & Chen, 2010; Murray et al.,2011; Reddy et al., 2004), 導致不同研究中的高知覺負荷條件代表的知覺負荷水平存在差異, 這樣也可能導致實驗結果存在差異。

其次, 面孔同時攜帶多種信息, 它們的加工過程往往是同時進行的, 難以區分彼此, 并且相互影響(de Fockert & Gautrey, 2013; Hess, Adams,Grammer, & Kleck, 2009; Neath & Itier, 2015; 吳彬星, 張智君, 孫雨生, 2015)。種族和性別作為常見的范疇信息, 具有很強的生態學意義。性別種族等直接視覺處理的加工可能發生在與結構性編碼更早的階段或一起發生(Freeman, Ambady, &Holcomb, 2010)。與此同時, 性別可能更依賴于面部整體加工, 而種族信息加工的開始階段更早, 與性別相比加工強制性更高(Olk & Garay-Vado, 2011;Wiese, Kloth, Güllmar, Reichenbach, & Schweinberger,2012)。面孔種族信息加工與面孔性別信息加工本身存在差異, 那么當分心刺激的面孔中同時攜帶種族信息和性別信息時, 在不同的知覺負荷條件下, 面孔種族信息和面孔性別信息是否都會獲得加工？在知覺條件下, 各范疇信息間的相互作用已有大量研究進行了探討。但是當面孔作為無關刺激時, 不同的面孔信息是否也能同時加工？各種不同的面孔信息的加工會不會相互影響？知覺負荷高低又會對它們各自的加工過程, 以及它們之間相互作用產生什么樣的影響？這些問題還有待未來的研究予以深入探討(Wang et al., 2015)。

另外, 大部分該領域的研究得出的結論都是基于反應時和正確率等行為指標, 神經生理的證據較少(Güntekin & Ba?ar, 2014; Palermo & Rhodes,2007)。這樣可能使本來存在的效應由于任務和測量方法的局限而難以體現。一方面原因可能是該領域的研究中面孔都是作為任務無關刺激出現,同時進行的任務會干擾面孔相關的大腦反應。另一方面, 除了面孔表情以外, 性別, 年齡, 種族的信息的加工缺乏相應的神經生理指標。因此, 未來的研究有必要在范式和測量手段上進行更多的創新。

此外, 目前為止, 大部分研究是以成人為被試, 但面孔加工的能力與方式可能會隨著人的發展而有所變化。例如, 杏仁核和前額葉皮層在童年期至成人期之間會發生變化(Kloth, Damm,Schweinberger, & Wiese, 2015; Komes, Schweinberger,& Wiese, 2014; Steffener, Brickman, Rakitin, Gazes,& Stern, 2009)。因此, 開展將認知神經機制與行為改變結合的發展性研究顯得很有必要。此外,一些特殊被試, 如警察(Damjanovic, Pinkham,Clarke, & Phillips, 2014)、腦損傷病人(van Rullen,2006)、失聰者(Hauthal, Neumann, & Schweinberger,2012)、焦慮癥患者(Soares, Rocha, Neiva, Rodrigues,& Silva, 2015)等等可能會存在特殊的面孔信息加工的心理機制。 例如, 有經驗的警察相比實習警察和非警察人員, 對威脅面孔有著更強的偵查能力, 且對憤怒的分心刺激有著更強的抑制能力(Damjanovic et al., 2014)。對于焦慮癥患者來說,高社會焦慮的個體在高知覺負荷條件下, 更容易受到與任務無關的情緒面孔的干擾, 并且對于生氣面孔的準確率更低(Soares et al., 2015)。他們對于面孔的加工往往與普通人不同, 可能會對進一步了解知覺負荷下的面孔信息加工過程提供新的線索。

田夏, 劉培朵, 陳安濤. (2012). 熟悉面孔在不同知覺負荷條件下的表征方式.西南大學學報(自然科學版), 34(4),139–145.

魏萍, 周曉林. (2005). 從知覺負載理論來理解選擇性注意.心理科學進展,13(4), 413–420.

吳彬星, 張智君, 孫雨生. (2015). 面孔熟悉度對面孔性別與表情相互作用的調節.心理學報, 47(10), 1201–1212.

Barratt, D., & Bundesen, C. (2012). Attentional capture by emotional faces is contingent on attentional control settings.Cognition & Emotion, 26(7), 1223–1237.

Blagrove, E., & Watson, D. G. (2010). Visual marking and facial affect: Can an emotional face be ignored?Emotion,10(2), 147–168.

Burton, A. M., Bindemann, M., Langton, S. R. H.,Schweinberger, S. R., & Jenkins, R. (2009). Gaze perception requires focused attention: Evidence from an interference task.Journal of Experimental Psychology:Human Perception and Performance, 35(1), 108–118.

Calder, A. J., Lawrence, A. D., Keane, J., Scott, S. K., Owen,A. M., Christoffels, I., & Young, A. W. (2002). Reading the mind from eye gaze.Neuropsychologia, 40(8), 1129–1138.

Caudek, C. (2013). The fidelity of visual memory for faces and non-face objects.Acta Psychologica,143(1), 40–51.

Compton, R. J. (2003). The interface between emotion and attention: A review of evidence from psychology and neuroscience.Behavioral and Cognitive Neuroscience Reviews, 2(2), 115–129.

Conty, L., N'Diaye, K., Tijus, C., & George, N. (2007).When eye creates the contact! ERP evidence for early dissociation between direct and averted gaze motion processing.Neruopsychologia, 45(13), 3024–3037.

Damjanovic, L., Pinkham, A. E., Clarke, P., & Phillips, J.(2014). Enhanced threat detection in experienced riot police officers: Cognitive evidence from the face-in-thecrowd effect.The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 67(5), 1004–1018.

de Fockert, J. W., & Gautrey, B. (2013). Greater visual averaging of face identity for own-gender faces.Psychonomic Bulletin & Review, 20(3), 468–473.

Downing, P. E., Bray, D., Rogers, J., & Childs, C. (2004).Bodies capture attention when nothing is expected.Cognition,93(1), B27–B38.

Eitam, B., Glass-Hackel, R., Aviezer, H., Dienes, Z., Shoval,R., & Higgins, E. T. (2014). Are task irrelevant faces unintentionally processed? Implicit learning as a test case.Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 40(5), 1741–1747.

Eltiti, S., Wallace, D., & Fox, E. (2005). Selective target processing: Perceptual load or distractor salience?Perception& Psychophysics, 67(5), 876–885.

Farroni, T., Csibra, G., Simion, F., & Johnson, M. H. (2002).Eye contact detection in humans from birth.Proceedingsof the National Academy of Sciences of the United States of America, 99(14), 9602–9605.

Fox, E., Yates, A., & Ashwin, C. (2012). Trait anxiety and perceptual load as determinants of emotion processing in a fear conditioning paradigm.Emotion, 12(2), 236–249.

Freeman, J. B., Ambady, N., & Holcomb, P. J. (2010). The face-sensitive N170 encodes social category information.Neuroreport, 21(1), 24–28.

Frischen, A., Bayliss, A. P., & Tipper, S. P. (2007). Gaze cueing of attention: visual attention, social cognition, and individual differences.Psychological Bulletin, 133(4),694–724.

Grammer, K., Fink, B., M?ller, A. P., & Thornhill, R. (2003).Darwinian aesthetics: sexual selection and the biology of beauty.Biological Reviews, 78(3), 385–407.

Güntekin, B., & Ba?ar, E. (2014). A review of brain oscillations in perception of faces and emotional pictures.Neuropsychologia, 58, 33–51.

Gupta, R., & Srinivasan, N. (2015). Only irrelevant sad but not happy faces are inhibited under high perceptual load.Cognition and Emotion, 29(4), 747–754.

Hains, P., & Baillargeon, J. (2010). Le r?le de la charge perceptuelle dans le traitement de distracteurs visuels : le visage humain est-il vraiment particulier.L'Année Psychologique, 110(2), 181–195.

Hains, P., & Baillargeon, J. (2011). La face animale et le visage humain sont-ils équivalents ? Une étude dans le cadre de la théorie de la charge perceptuelle.L’Année psychologique, 111(3), 449–463.

Hauthal, N., Neumann, M. F., & Schweinberger, S. R. (2012).Attentional spread in deaf and hearing participants: Face and object distractor processing under perceptual load.Attention, Perception, & Psychophysics, 74(6), 1312–1320.

He, C., & Chen, A. (2010). Interference from familiar natural distractors is not eliminated by high perceptual load.Psychological Research PRPF, 74(3), 268–276.

Herzmann, G., Schweinberger, S. R., Sommer, W., &Jentzsch, I. (2004). What's special about personally familiar faces? A multimodal approach.Psychophysiology,41(5), 688–701.

Hess, U., Adams, R. B., Jr., Grammer, K., & Kleck, R. E.(2009). Face gender and emotion expression: Are angry women more like men?Journal of Vision, 9(12): 19.

Holmes, A., Mogg, K., de Fockert, J., Nielsen, M. K., &Bradley, B. P. (2014). Electrophysiological evidence for greater attention to threat when cognitive control resources are depleted.Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience,14(2), 827–835.

Jung, K., Ruthruff, E., & Gaspelin, N. (2013). Automatic identification of familiar faces.Attention, Perception, &Psychophysics, 75(7), 1438–1450.

Kaltwasser, L., Hildebrandt, A., Recio, G., Wilhelm, O., &Sommer, W. (2014). Neurocognitive mechanisms of individual differences in face cognition: A replication and extension.Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience,14(2), 861–878.

Kleinke, C. L. (1986). Gaze and eye contact: A research review.Psychological Bulletin, 100(1), 78–100.

Kloth, N., Damm, M., Schweinberger, S. R., & Wiese, H.(2015). Aging affects sex categorization of male and female faces in opposite ways.Acta Psychological, 158,78–86.

Komes, J., Schweinberger, S. R., & Wiese, H. (2014). Preserved fine-tuning of face perception and memory: Evidence from the own–race bias in high- and low-performing older adults.Frontiers in Aging Neuroscience, 6, 60.

Lavie, N. (1995). Perceptual load as a necessary condition for selective attention.Journal of Experimental Psychology:Human Perception and Performance, 21(3), 451–468.

Lavie, N. (2010). Attention, distraction, and cognitive control under load.Current Directions in Psychological Science, 19(3), 143–148.

Lavie, N., & de Fockert, J. W. (2003). Contrasting effects of sensory limits and capacity limits in visual selective attention.Perception & Psychophysics, 65(2), 202–212.

Lavie, N., Hirst, A., de Fockert, J. W., & Viding, E. (2004).Load theory of selective attention and cognitive control.Journal of Experimental Psychology: General, 133(3),339–354.

Lavie, N., Lin, Z., Zokaei, N., & Thoma, V. (2009). The role of perceptual load in object recognition.Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 35(5), 1346–1358.

Lavie, N., Ro, T., & Russell, C. (2003). The role of perceptual load in processing distractor faces.Psychological Science, 14(5), 510–515.

Lipp, O. V., Derakshan, N. (2005). Attentional bias to pictures of fear-relevant animals in a dot probe task.Emotion, 5(3), 365–369.

Maquestiaux, F., Lagu?-Beauvais, M., Bherer, L., &Ruthruff, E. (2008). Bypassing the central bottleneck after single-task practice in the psychological refractory period paradigm: Evidence for task automatization and greedy resource recruitment.Memory & Cognition,36(7), 1262–1282.

Minamoto, T., Shipstead, Z., Osaka, N., & Engle, R. W.(2015). Low cognitive load strengthens distractor interference while high load attenuates when cognitive load and distractor possess similar visual characteristics.Attention,Perception, & Psychophysics, 77(5), 1659–1673.

Murray, J. E., Judge, M., & Chen, Y. (2012). Ignored faces produce figural face aftereffects.PLoS One, 7(9), e45928.

Murray, J. E., Machado, L., & Knight, B. (2011). Race and gender of faces can be ignored.Psychological Research,75(4), 324–333.

Neath, K. N., & Itier, R. J. (2015). Fixation to features and neural processing of facial expressions in a gender discrimination task.Brain and Cognition, 99, 97–111.

Neumann, M. F., Mohamed, T. N., & Schweinberger, S. R.(2011). Face and object encoding under perceptual load:ERP evidence.NeuroImage, 54(4), 3021–3027.

Neumann, M. F., & Schweinberger, S. R. (2009). N250r ERP repetition effects from distractor faces when attending to another face under load: Evidence for a face attention resource.Brain Research, 1270, 64–77.

?hman, A., Lundqvist, D., & Esteves, F. (2001). The face in the crowd revisited: A threat advantage with schematic stimuli.Journal of Personality and Social Psychology,80(3), 381–396.

Okon–Singer, H., Lichtenstein-Vidne, L., & Cohen, N.(2013). Dynamic modulation of emotional processing.Biological Psychology, 92(3), 480–491.

Olk, B., & Garay–Vado, A. M. (2011). Attention to faces:Effects of face inversion.Vision Research, 51(14), 1659–1666.

Pageler, N. M., Menon, V., Merin, N. M., Eliez, S., Brown,W. E., & Reiss, A. L. (2003). Effect of head orientation on gaze processing in fusiform gyrus and superior temporal sulcus.NeuroImage, 20(1), 318–329.

Palanica, A., & Itier, R. J. (2012). Attention capture by direct gaze is robust to context and task demands.Journal of Nonverbal Behavior, 36(2), 123–134.

Palermo, R., & Rhodes, G. (2007). Are you always on my mind? A review of how face perception and attention interact.Neuropsychologia, 45(1), 75–92.

Persike, M., Meinhardt–Injac, B., & Meinhardt, G. (2013).The preview benefit for familiar and unfamiliar faces.Vision Research, 87, 1–9.

Quinn, K. A., & Macrae, C. N. (2011). The face and person perception: Insights from social cognition.British Journal of Psychology, 102(4), 849–867.

Raveh, D., & Lavie, N. (2015). Load-induced inattentional deafness.Attention, Perception, & Psychophysics, 77(2),483–492.

Reddy, L., Reddy, L., & Koch, C. (2006). Face identification in the near-absence of focal attention.Vision Research,46(15), 2336–2343.

Reddy, L., Wilken, P., & Koch, C. (2004). Face-gender discrimination is possible in the near-absence of attention.Journal of Vision, 4(2), 106–117.

Rellecke, J., Bakirtas, A. M., Sommer, W., & Schacht, A.(2011). Automaticity in attractive face processing: Brain potentials from a dual task.Neuroreport, 22(14), 706–710.

Rezlescu, C., Penton, T., Walsh, V., Tsujimura, H., Scott, S.K., & Banissy, M. J. (2015). Dominant voices and attractive faces: The contribution of visual and auditory information to integrated person impressions.Journal of Nonverbal Behavior, 39(4), 355–370.

Santangelo, V., & Spence, C. (2008). Is the exogenous orienting of spatial attention truly automatic? Evidence from unimodal and multisensory studies.Consciousness and Cognition,17(3), 989–1015.

Sato, S., & Kawahara, J. I. (2015). Attentional capture by completely task–irrelevant faces.Psychological Research,79(4), 523–533.

Sato, W., Yoshikawa, S., Kochiyama, T., & Matsumura, M.(2004). The amygdala processes the emotional significance of facial expressions: An fMRI investigation using the interaction between expression and face direction.NeuroImage, 22(2), 1006–1013.

Senju, A., & Johnson, M. H. (2009). The eye contact effect:Mechanisms and development.Trends inCognitive Sciences,13(3), 127–134.

Shipstead, Z., Harrison, T. L., & Engle, R. W. (2012).Working memory capacity and visual attention: Top–down and bottom–up guidance.The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 65(3), 401–407.

Soares, S. C., Rocha, M., Neiva, T., Rodrigues, P., & Silva,C. F. (2015). Social anxiety under load: The effects of perceptual load in processing emotional faces.Frontiers in Psychology, 6,479.

Sreenivasan, K. K., Goldstein, J. M., Lustig, A. G., Rivas, L.R., & Jha, A. P. (2009). Attention to faces modulates early face processing during low but not high face discriminability.Attention, Perception, & Psychophysics, 71(4), 837–846.

Steffener, J., Brickman, A. M., Rakitin, B. C., Gazes, Y., &Stern, Y. (2009). The impact of age–related changes on working memory functional activity.Brain Imaging and Behavior, 3(2), 142–153.

Valuch, C., Pflüger, L. S., Wallner, B., Laeng, B., & Ansorge,U. (2015). Using eye tracking to test for individual differences in attention to attractive faces.Frontiers in Psychology, 6, 42.

van Rullen, R. (2006). On second glance: Still no high-level pop-out effect for faces.Vision Research, 46(18), 3017–3027.

Wang, H., Sun, P., Ip, C., Zhao, X., & Fu, S. (2015).Configural and featural face processing are differently modulated by attentional resources at early stages: An event–related potential study with rapid serial visual presentation.Brain Research, 1602, 75–84.

Wiese, H., Kloth, N., Güllmar, D., Reichenbach, J. R., &Schweinberger, S. R. (2012). Perceiving age and gender in unfamiliar faces: An fMRI study on face categorization.Brain and Cognition, 78(2), 163–168.

Wirth, B. E., Fisher, K., Towler, J., & Eimer, M. (2015).Facial misidentifications arise from the erroneous activation of visual face memory.Neuropsychologia, 77, 387–399.

Xu, S., Zhang, S., & Geng, H. (2011). Gaze-induced joint attention persists under high perceptual load and does not depend on awareness.Vision Research, 51(18), 2048–2056.

Yang, P., Wang, M., Jin, Z., & Li, L. (2015). Visual short-term memory load modulates the early attention and perception of task-irrelevant emotional faces.Frontiers in Human Neuroscience, 9,490.

Yates, A., Ashwin, C., & Fox, E. (2010). Does emotion processing require attention? The effects of fear conditioning and perceptual load.Emotion, 10(6), 822–830.

Yokoyama, T., Ishibashi, K., Hongoh, Y., & Kita, S. (2011).Attentional capture by change in direct gaze.Perception,40(7), 785–797.

Yokoyama, T., Sakai, H., Noguchi, Y., & Kita, S. (2014).Perception of direct gaze does not require focus of attention.Scientific Report, 4,3858.