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认错人时大脑里发生了什么?

我根据我个人所阅读的文献尽量回答。

这一个领域的研究很有趣,因为深深探入我们的生活,富含应用性。首先,我认为无论对于 z 的很熟悉或者记忆模糊,只要你对 z 有一定认识,就有可能会出现把另一位人错误认为成 z 的情况。其次,就是大脑在错误认定一个人时候的过程。这一部分比较复杂,要拆开了讲。

我们大脑处理面孔的能力其实非常高超。因为面孔与面孔之间的差异远小于很多其他物体之间的差异。比如哪怕你在熟悉了 Polo 和 Golf,或者帕萨特和辉腾之后,你都有可能分辨不出这两辆车的差异。相比车型间的差异,人面孔之间的差异简直就是细小无比。我们如此高超能力让我们有时候不能明确面孔识别到底有多难。所以我们得要从面孔怎么分析他人的身份开始说起。

当然,面孔识别是需要一个复杂的网络的进行处理(Haxby et al., 2000);整个网络协同工作让我们识别了面孔,当然这个网络中有不少部分的作用非常的显著。通过面孔分辨出这个人是谁,就是所谓的身份识别。这个过程极度依靠一个叫做梭状回面孔区的区域(FFA,Kanwisher et al., 1997)。倘若这个区域有一定的问题,无论是先天还是创伤导致,都会让人出现面孔失认症,也就是所谓的脸盲(如 Duchaine et al., 2005)。越来越多的实验结果表示,FFA 不是唯一处理面孔身份的地方,它更多地像一个处理中心,是面孔身份识别的关键一步:它能够把我们所看到的面孔信息以整体识别的方法进行解码(如 Maurer et al., 2007; Rotshtein et al., 2007)。

除了这个区域,Anterior Temporl Lobe (ATL,Collins & Olson, 2014)这个靠近海马的区域也肩负了身份识别的重担。简单来说 ATL 是面孔识别的最后一环:FFA 等区域加工视觉信息,然后把它处理成一组大脑能轻松运算的信息,它们把面孔的信息处理完交付给 ATL;ATL 会把我们看到的面孔与和个人相关的信息连接起来。这样,我们就能回忆出一张面孔属于谁了。所以最近也有学者发现(Jonas et al., 2015),在 ATL 进行干扰的话,一个人就会像有面孔失认一样,没法分辨看到的面孔的身份。

所以说,认错人就是在于 FFA 分析数据时候遇到了点小问题。对于一个陌生人输出的结果类似于一个熟悉的人;而 ATL 老老实实在 ‘库’ 里按照输入寻找,自然而然找到了熟悉的人的记忆。所以你也就感受到了似曾相识!

在了解了面孔除了身份的大致过程之后,我们可以更好地理解下面这个问题:我们真的很擅长分辨别人的面孔么?答案其实很复杂。虽然大多数人可以准确的识别自己朋友和熟人,但是在分辨几个陌生人时候就麻烦了。哪怕是海关工作人员都有时候不能准确分辨照片与真人。其实很好理解,让我们远朔 David Marr(1992)的观点,当我们真的熟悉一张面孔之后,我们的判断是基于整体的,不容易被一两个视角所困扰。比如盲人摸象就是典型,盲人们不熟悉象这个客体,对它也没有所谓的 object-centered representations,通过 view-centered representations 自然而然就会犯错误了。我们对于陌生人的判别,有时候不得不借助于一些局部信息,而不是整体信息。比如说 Ewbank 和 Andrews(2008)就发现我们分辨熟悉的人与陌生人时候的确不太一样,也就是说陌生人转个方向我们眼中就不一样了。很明显一个人不会因为光照,方向而变化,但是如果我们对他的理解不深刻,不熟悉,这些细微的变化就会干扰我们。

其实面孔很容易被各种信息干扰,一天不同时间光照下,更不要说发型和神态,都会让一个陌生人看起来不一样(Jenkins et al., 2011)。所以说,我们很容易把一张面孔给看错。

认错人时大脑里发生了什么?

你觉得这是一个人么?

FFA 虽然会受到自上而下的信息,但是总而言之还是处理自下而上信息的。在处理陌生人时候,更加依赖与局部信息,也更容易被这部分信息所干扰。有兴趣可以读下这一个,不同但是有着逻辑上的联系知乎专栏。

也就是说,倘若 ATL 接收到了 FFA 的信息,就会按照这部分信息区找寻面孔的记忆。所以认错一个人就是由于陌生人的面孔在 FFA 处理后和熟悉的某个人有点儿像,这种相似让我们错误地把陌生人识别为熟悉的人。事实也是如此,ERP 的研究就告诉我们(Wirth et al., 2015),当我们错误把一个人认作另一个人的时候,N250r 波(和 FFA 息息相关)的活动,虽然不同,但是类似于真正看到那个人的时候。也就是说,FFA 收集到的信息类似与一个熟悉的人的数据,ATL 也就老老实实的找,也就让我们误认为:“哦,这个人我认识,不就是那谁嘛!”

参考文献

Behrmann, M., & Plaut, D. C. (2013). Distributed circuits, not circumscribed centers, mediate visual recognition. Trends in cognitive sciences , 17 (5), 210-219.

Collins, J. A., & Olson, I. R. (2014). Beyond the FFA: the role of the ventral anterior temporal lobes in face processing. Neuropsychologia , 61 , 65-79.

Duchaine, B., & Nakayama, K. (2005). Dissociations of face and object recognition in developmental prosopagnosia. Journal of Cognitive Neuroscience , 17 (2), 249-261.

Ewbank, M. P., & Andrews, T. J. (2008). Differential sensitivity for viewpoint between familiar and unfamiliar faces in human visual cortex. Neuroimage , 40 (4), 1857-1870.

Jenkins, R., White, D., Van Montfort, X., & Burton, A. M. (2011). Variability in photos of the same face. Cognition , 121 (3), 313-323.

Jonas, J., Rossion, B., Brissart, H., Frismand, S., Jacques, C., Hossu, G., … & Maillard, L. (2015). Beyond the core face-processing network: Intracerebral stimulation of a face-selective area in the right anterior fusiform gyrus elicits transient prosopagnosia. Cortex , 72 , 140-155.

Kanwisher, N., McDermott, J., & Chun, M. M. (1997). The fusiform face area: a module in human extrastriate cortex specialized for face perception. The Journal of neuroscience , 17 (11), 4302-4311.

Maurer, D., O’craven, K. M., Le Grand, R., Mondloch, C. J., Springer, M. V., Lewis, T. L., & Grady, C. L. (2007). Neural correlates of processing facial identity based on features versus their spacing. Neuropsychologia , 45 (7), 1438-1451.

Rotshtein, P., Vuilleumier, P., Winston, J., Driver, J., & Dolan, R. (2007). Distinct and convergent visual processing of high and low spatial frequency information in faces. Cerebral Cortex , 17 (11), 2713-2724.

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.

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