正倒面孔判斷作業(yè)下面孔認(rèn)知的性別差異

正倒面孔判斷作業(yè)下面孔認(rèn)知的性別差異

1面孔識別加工中的性別信息我們可以從這一方面了解許多重要信息，如年齡、性別、種族、感情等。很明顯,人類對于面孔有著獨特的感知能力。我們可以從很多的類似事物中快速又準(zhǔn)確的分辨出哪些是面孔,甚至可以發(fā)現(xiàn)這些面孔是熟悉的還是陌生的,男性的還是女性的,以及這些面孔所表現(xiàn)的情緒,還有他們的年齡等等。前人通過研究希望從本質(zhì)上了解面孔認(rèn)知加工的基本規(guī)律和特點,并且對面孔識別的一些現(xiàn)象做出了解釋。如人類為什么對面孔有著這些獨特的感知能力,人類是如何對面孔進(jìn)行識別的1986年,Bruce和Young根據(jù)以往研究成果,提出了著名的面孔加工的多階段識別模型。他們認(rèn)為,對面孔識別加工應(yīng)分為兩個階段:第一階段是對面孔的知覺結(jié)構(gòu)編碼,這個階段會進(jìn)行面孔特征和空間結(jié)構(gòu)的分析,包括兩種編碼方式:一種是靜態(tài)的圖形編碼,比如面孔照片的亮度、質(zhì)地等;另一種是動態(tài)的結(jié)構(gòu)編碼,主要指的是對面孔空間結(jié)構(gòu)的編碼。第二階段,一條支路把面孔結(jié)構(gòu)表征與存儲在面孔再認(rèn)單元(Facerecognitionunits,FRU)里的面孔表征進(jìn)行比較,特征匹配時將激活相應(yīng)的單元并且獲得有關(guān)面孔的語意記憶,完成最終的面孔識別。而另一條支路根據(jù)面孔的特征進(jìn)行性別和表情的加工。在面孔識別過程中大腦如何感知加工性別信息,這是面孔識別研究的一個細(xì)節(jié)方面。Mouchetant-ostaing等利用事件相關(guān)電位對面孔識別的性別特征進(jìn)行研究。他觀察到在刺激后45~85ms的電生理反應(yīng),并且將這個差異認(rèn)為是視覺早期加工粗分類的一個反映。這便與Bruce-Young的理論有些不同。面孔識別中的性別信息的識別還值地深入研究。羅一峰等用事件相關(guān)電位研究了性別信息對表征早期結(jié)構(gòu)編碼的N170成分的影響。他們得出,表征面孔整體加工的N170受面孔性別因素的影響。大腦對面孔進(jìn)行結(jié)構(gòu)編碼時可能同時需要處理性別等信息。目前,對于面孔識別的性別特征加工尚處于研究階段,對于性別信息是否獨立于面孔整體加工,是否對N170成分有影響,或者說在什么條件下對N170成分有影響?這些問題還沒有得到肯定的答案。本實驗以不同性別照片為刺激,記錄不同性別被試的事件相關(guān)腦電,分析其枕顳區(qū)導(dǎo)聯(lián)的N170成分,探索人腦對性別信息的加工以及男女在面孔識別方面的不同。2被試年齡及身體情況2.1被試被試選取了30名大學(xué)的在校生,男女各半。年齡在21~26歲之間,平均年齡為23歲。被試均身體健康,視力正?；虺C正視力正常,右利手,無神經(jīng)損傷史。所有被試自愿參加實驗,實驗后給予適當(dāng)報酬。2.2照片的倒置照片10張人臉灰度照片(男女各半),表情為中性,面部無明顯標(biāo)志(胡須,眼鏡等)。所有照片的倒置照片由正位照片旋轉(zhuǎn)180°生成。共有照片20張,隨機(jī)排列組成刺激序列。刺激呈現(xiàn)時間500ms,刺激間隔(SOA)1500ms。分為5個block(每個包含80個刺激),每完成一個Block,休息1~2min。2.3運(yùn)營任務(wù)灰藍(lán)色背景屏幕。面孔方向判斷任務(wù)。對正位和倒置分別盡快盡準(zhǔn)確地按左右鍵。2.4被試訓(xùn)練前的訓(xùn)練實驗在光線較暗,靜音的電子屏蔽室進(jìn)行,被試坐在舒適的軟椅靠背凳上,心情放松。圖片呈現(xiàn)在屏幕(灰色背景)中央,要求被試平視屏幕中間,距離屏幕1m。被試在進(jìn)行實驗前,先進(jìn)行訓(xùn)練。實驗設(shè)備采用NeuroScan公司生產(chǎn)的ESI-32導(dǎo)腦電記錄分析系統(tǒng),利用QuickCap電極帽記錄腦電。導(dǎo)聯(lián)方法采用國際10~20系統(tǒng)。參考電極位于雙側(cè)乳突連線,前額發(fā)髻下1cm處接地,另有兩根導(dǎo)記錄垂直眼電和水平眼電。腦電信號采集模擬濾波,帶通為0.05~70Hz,采樣率為1000Hz,頭皮電阻小于10KΩ。電極與頭皮接觸電阻小于5KΩ。后期的數(shù)據(jù)分析主要采用電腦及MATLAB軟件編程。3基于scan4.3軟件的刺激試驗去掉6名信噪比較低的被試,本實驗剩下24名有效被試,其中男性14名,女性10名。事件相關(guān)電位ERP選用1200ms的數(shù)據(jù)長度,包括刺激呈現(xiàn)后1000ms和刺激呈現(xiàn)前200ms(視為基線),離線利用scan4.3軟件校正眨眼等偽跡,波幅大于±100μv的視為偽跡去除。對采集到的腦電信號進(jìn)行分類疊加(去掉質(zhì)量差的腦電部分,實際疊加在50次左右),得出所需要的事件相關(guān)腦電信號。3.1長性別面特征的分析本實驗研究面孔識別早期腦加工成分的性別差異,根據(jù)前人工作經(jīng)驗對面孔與非面孔的ERP進(jìn)行比較,發(fā)生變化的主要是枕顳區(qū)的N170成分,反映Bruce-Young面孔認(rèn)知模型中結(jié)構(gòu)編碼。從圖1可見,在刺激后120~130ms,男女被試的顳區(qū)波形均出現(xiàn)明顯負(fù)波,且有右側(cè)優(yōu)勢,我們認(rèn)為既是代表面孔特異性的N170波。并且男性被試的潛伏期均值為127ms,女性為120.5ms。男性N170潛伏期明顯大于女性,且男性看到同性時的潛伏期略長于看到異性,而女性無這個特點。3.2不同性別被試n60的刑期根據(jù)前人的經(jīng)驗以及本實驗的目的,我們選取T5、T6、O1、O2這四個導(dǎo)聯(lián)進(jìn)行統(tǒng)計分析。多元多因素方差分析,結(jié)果顯示:不同性別被試N170的潛伏期有顯著差異:F=22.577,P<0.001;并且N170在幅值上也呈現(xiàn)明顯差異:F=22.158,P<0.001,見表1。而不同性別的刺激下所得的潛伏期與幅值都沒有顯著差異。4不同性別被試模型n60的不同識別普遍認(rèn)為N170成分是表征面孔識別早期腦加工成分,與Bruce-Young面孔認(rèn)知模型的結(jié)構(gòu)編碼部分相對應(yīng)。根據(jù)Bruce-Young面孔認(rèn)知模型,大腦對面孔性別等信息的加工是在第一階段空間結(jié)構(gòu)編碼后的第二階段完成的,那么相對于ERP波形來說,性別對其的影響應(yīng)該出現(xiàn)在N170成分之后。羅一峰等研究得出性別信息對N170是有影響的,性別信息與特征突出的驚恐表情信息一樣,獨立于面孔整體加工而進(jìn)入了快捷加工通道。本文所做實驗與其不同之處在于,羅一峰等人設(shè)計實驗讓被試去做辨別刺激類型是男是女的作業(yè),而我們的實驗是讓被試去辨別面孔正倒,也就是說本實驗的被試潛意識中沒有要辨別性別。在Mouchetant-Rostaing等的研究中也發(fā)現(xiàn)一些這兩種方法的結(jié)果的不同。該文稱在無性別辨別任務(wù)的情況下,刺激后45~85ms在枕區(qū)與頂區(qū)中間有明顯電生理活動,而做性別辨別任務(wù)沒有出現(xiàn)這種現(xiàn)象,但是在200~250ms出現(xiàn)了明顯的電生理活動。本實驗中不同性別刺激下所得的N170成分的潛伏期略有差異,但是經(jīng)統(tǒng)計分析結(jié)果顯示并無顯著差異。所以我們認(rèn)為,人類識別面孔的順序應(yīng)該是先判斷其是否是面孔,而后再進(jìn)行表情,性別等附屬加工。這也符合Bruce-Young面孔認(rèn)知模型。如果帶著辨別性別這一任務(wù)進(jìn)行面孔識別,那么作者認(rèn)為會對正常的面孔識別順序有影響,大腦會提前進(jìn)行性別信息分析。至于特征突出的驚恐表情,與性別信息不同它會引起大腦的足夠重視,從而也同樣會使大腦進(jìn)行提前分析。本實驗同時也觀察到了不同性別被試的N170成分無論在潛伏期和幅值方面均有顯著差異。其中男性被試的潛伏期長于女性,而幅值小于女性。男性受試者觀看同性和異性面孔照片時N170潛伏期有顯著差異,而女性被試無此特點。造成這種差異的原因可能是男女生理結(jié)構(gòu)的不同。這種不同導(dǎo)致了女性對面孔更為敏感,能早于男性識別出面孔,而男性對面孔的性別的注意程度大于女性,會使大腦對性