人類面孔認(rèn)知模型和腦機(jī)制的研究

1、項目可行性報告及經(jīng)費(fèi)概算項目題目：人類面孔認(rèn)知模型和腦機(jī)制的研究（一）立項的背景和意義1.1 研究目的面孔是人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷氖挛铮ㄟ^面孔認(rèn)知（Face Recognition）這種基本而重要的社會行為，人們可以獲得許多重要的社會信息（如年齡，性別，種族和情緒等）。面孔認(rèn)知是認(rèn)知心理學(xué)研究的重點(diǎn)之一，至今已經(jīng)積累了大量的研究成果。PYSYCINFO近5年的文獻(xiàn)檢索表明面孔研究有兩條主線。一條主線是研究面孔的結(jié)構(gòu)和特征信息的認(rèn)知加工規(guī)律。例如，McKone在2008年發(fā)現(xiàn)面孔的結(jié)構(gòu)信息加工并不受觀察角度的影響，而特征信息加工卻會隨著觀察角度偏離而被削弱1。其中，面孔特征信息指的是單獨(dú)的面孔

2、特征，比如面孔的眼睛、鼻子等部件的信息；而結(jié)構(gòu)信息指的是這些部件之間的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系2。通常，結(jié)構(gòu)信息由這些部件之間的實際距離來表征，比如眼睛之間的距離。另一條研究主線是研究面孔認(rèn)知的腦機(jī)制問題，例如，2008年，Cloutier等人采用fMRI技術(shù)對面孔中靜態(tài)信息和動態(tài)信息研究，發(fā)現(xiàn)了眼睛注視的加工和面孔性別信息加工的不同神經(jīng)回路3。目前來說，近10年中雖然國內(nèi)外研究者采用各種研究技術(shù)在面孔認(rèn)知研究中已經(jīng)取得了大量研究成果，但我們認(rèn)為在該領(lǐng)域仍然還有大量的關(guān)鍵性問題亟待解決。第一，有關(guān)面孔認(rèn)知中結(jié)構(gòu)和特征信息認(rèn)知加工規(guī)律的研究還停留在較為零散的、定性層次上對問題進(jìn)行描述，缺乏對面孔認(rèn)知規(guī)律的深

3、入系統(tǒng)研究。這些研究目的主要是探討結(jié)構(gòu)信息以及特征信息變化對人臉認(rèn)知的影響趨勢或方向，實驗中大多數(shù)也只采用靜態(tài)面孔作為實驗材料。本課題將通過本課題研究系統(tǒng)考察對于靜態(tài)和動態(tài)面孔認(rèn)知過程中，結(jié)構(gòu)和特征信息的不同維度變化如何在數(shù)量層次上影響面孔認(rèn)知的加工，從而建立面孔認(rèn)知的認(rèn)知模型。第二，雖然已經(jīng)有大量研究采用ERP（事件相關(guān)電位）以及fMRI（功能性核磁共振）等技術(shù)開始研究面孔認(rèn)知的腦機(jī)制問題。比如對大腦枕顳結(jié)合部的腹側(cè)皮層（Ventral occipital temporal cortical system, VOT）內(nèi)的特殊皮層區(qū)域梭狀回面孔區(qū)（Fusiform face area, FFA

4、）的功能一直受到研究者的爭議。由于目前對于面孔認(rèn)知的腦機(jī)制研究還處于探索發(fā)展階段，還有大量關(guān)于面孔認(rèn)知的腦機(jī)制問題沒有進(jìn)行深入研究。比如Haxby等人在1999年提出的面孔知覺的分布式神經(jīng)系統(tǒng)模型中提到面孔可變部分的加工更多地是位于顳上溝的面孔反應(yīng)區(qū)的功能4，但是這一推論并沒有直接的實驗支持，需要進(jìn)一步的實驗進(jìn)行驗證。因此，本課題研究將在前期已有的研究基礎(chǔ)上，采用實驗心理學(xué)的方法，結(jié)合ERP腦電與fMRI等腦成像技術(shù)，深入研究靜態(tài)和動態(tài)面孔結(jié)構(gòu)信息、特征信息認(rèn)知加工的腦機(jī)制規(guī)律和特點(diǎn)，解決一直以來困擾面孔認(rèn)知研究的腦中樞特異性問題。1.2 研究意義本課題的研究無論是在理論研究上還是實踐應(yīng)用上都

5、有重要的價值和意義，具體來說：在理論上，本課題研究意義包括：l 揭示結(jié)構(gòu)信息和特征信息在靜態(tài)和動態(tài)面孔識別中的認(rèn)知規(guī)律和特點(diǎn)，構(gòu)建基于特征和結(jié)構(gòu)信息的多維面孔認(rèn)知模型，說明人類面孔認(rèn)知的基本機(jī)理，并從解決面孔認(rèn)知規(guī)律和特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，說明人類對各種客觀物體的認(rèn)知加工的規(guī)律和特點(diǎn)。l 揭示結(jié)構(gòu)和特征信息加工的腦機(jī)制及其規(guī)律和特點(diǎn)，進(jìn)一步說明面孔認(rèn)知加工規(guī)律和特點(diǎn)及其腦機(jī)制此外,本項目的實驗數(shù)據(jù)也可以進(jìn)一步應(yīng)用于基于面孔識別基本數(shù)據(jù)的一些實際應(yīng)用：l 為計算機(jī)面孔識別提供基本的科學(xué)數(shù)據(jù)。計算機(jī)已具有識別簡單面孔的能，但尚不具備識別動態(tài)面孔和人的表情功能，本項目成果將為計算機(jī)的面孔識別提供基本的科學(xué)數(shù)

6、據(jù)，使計算機(jī)的面孔識別智能化。l 為機(jī)器人視覺提供科學(xué)的設(shè)計參數(shù)。解決了人類面孔認(rèn)知的奧秘將為機(jī)器人視覺的智能化提供基本的設(shè)計參數(shù)，使制作具有和人相同的、能識別不同面孔的機(jī)器人視覺成為可能。l 面孔認(rèn)知研究成果還有許多實際應(yīng)用，由此可派生出許多新的產(chǎn)品和構(gòu)想。例如，可以根據(jù)面孔識別的原理制作銀行保安密碼（面孔鎖），進(jìn)行臉部整容，在公安系統(tǒng)幫助對罪犯的識別等等。我們認(rèn)為我們的研究工作將進(jìn)一步推動我們省的基礎(chǔ)心理學(xué)方面的研究工作，研究的成果也可以應(yīng)用于我們省的具體生產(chǎn)實踐。 1.3 研究基礎(chǔ)我們的研究小組從2001年開始就與加拿大女皇大學(xué)心理系、加拿大多倫多大學(xué)心理系以及美國加州大學(xué)圣地亞哥分校心

7、理系等國外知名科研結(jié)構(gòu)合作，對面孔結(jié)構(gòu)、特征信息認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行了數(shù)年研究。本課題組得到的國內(nèi)外合作項目主要有：1、 Development of face and chinses character processing；Natural Science and engineering Research Council of Canada，nserc pin 185791，20082012（進(jìn)行中）2、 Development of face processing expertise in children，the National Institutes of Health, U S A（NIH）

8、：1 R01 HD046526-01， 20032008（已經(jīng)結(jié)題）3、 The face recognition research, Natural Science and engineering Research Council of Canada 0313048-I,2001-2005,（已經(jīng)結(jié)題）在國內(nèi)得到的資助主要有：1、 動態(tài)面孔認(rèn)知規(guī)律和特點(diǎn)的研究,國家自然科學(xué)基金項目，項目批準(zhǔn)號：30770710， 0708年,（已結(jié)題）。2、 動態(tài)面孔認(rèn)知規(guī)律和特點(diǎn)及其腦機(jī)制研究，浙江省自然科學(xué)基金，項目批準(zhǔn)號：Y207234，07-09年，（進(jìn)行中）。3、 人臉認(rèn)知規(guī)律及其腦機(jī)制的研究,教

9、育部高等學(xué)校博士點(diǎn)科研基金，0105，項目編號：20020335063，（已結(jié)題） 本課題組近三年已經(jīng)發(fā)表在國外學(xué)術(shù)期刊的與本課題相關(guān)文章有：1、 The roles of visual expertise and visual input in the face inversion effect: Behaviral and neurocomputational evidence, Vision research，2008，48，7037152、 Infant preference for female faces occurs for same- but not other-race fa

10、ces. Journal of Neuropsychology, 2008,15-26.3、 An inner face advantage in childrens recognition of familiar peers. Journal of Experimental Child Psychology, 2008,101(2), 124-136.4、 Preference for attractive faces in human infants extends beyond conspecifics. Developmental Science, 2008,11, 7683.5、 C

11、ross-race preferences for same-race faces extend beyond the African versus Caucasian contrast in 3-month-old infants. Infancy, 2007,11(1), 87-95.6、 Cross-Race Preferences for Same-Race Faces Extend Beyond the African Versus Caucasian Contrast in 3-Month-Old Infants. Infancy, 2007,11(1), 87-95.7、 The

12、 other-race effect develops during infancy: Evidence of perceptual narrowing. Psychological Science, 2007,18(12), 1084-1089.8、 The effect of face expertise activation on the inversion effect. Psychological Science, 2006,17(1), 12-16.9、 Activation of Face Expertise and the Inversion Effect， Psycholog

13、ical science，2006，V17，No1，1216，10、 Three-month-olds, but not newborns, prefer own-race faces. Developmental Science, 2005，8(6), 31-36.本課題組在國內(nèi)一級刊物上發(fā)表的相關(guān)文章有10余篇。本課題組發(fā)表的相關(guān)文章在2007年獲得浙江省自然科學(xué)優(yōu)秀論文一等獎。上述研究工作基本上都是圍繞著靜態(tài)面孔的認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行的，在面孔認(rèn)知的腦機(jī)制上也主要采用腦電技術(shù)。本課題組希望能在現(xiàn)有的實驗基礎(chǔ)和條件下上，進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)有的實驗手段，例如，實驗刺激除了靜態(tài)面孔之外，還將采用動態(tài)連續(xù)的視

14、頻畫面（動態(tài)面孔）；在結(jié)構(gòu)信息和特征信息變量改變上，除了單維信息的改動之外，還將采用兩維以及三維結(jié)構(gòu)信息、特征信息同時變化的面孔刺激來探索靜態(tài)和動態(tài)面孔認(rèn)知的規(guī)律和特點(diǎn)，在量化層次上建立面孔認(rèn)知的模型，以更深入的揭示面孔認(rèn)知的規(guī)律和特點(diǎn)。在面孔認(rèn)知的腦機(jī)制研究中，我們經(jīng)過ERP腦電實驗研究，也得到了一些重要的研究發(fā)現(xiàn)。比如我們的研究結(jié)果初步表明：反轉(zhuǎn)和正立的面孔相比，在枕顳葉的N170波上，波幅明顯要大；結(jié)構(gòu)信息不一致和特征信息不一致的面孔相比，在枕顳葉的N170波上，潛伏期明顯要短；并且結(jié)構(gòu)信息反轉(zhuǎn)的面孔會引起一個波幅明顯加大的N170波，而特征信息反轉(zhuǎn)的面孔引起的波幅較小。由于腦電研究結(jié)果

15、受實驗刺激、實驗條件的影響較大，因此本課題研究將繼續(xù)這方面的工作，特別是采用腦電和fMRI等先進(jìn)分析技術(shù)，采用多種面孔刺激（如靜態(tài)面孔、動態(tài)面孔、不同結(jié)構(gòu)信息或特征信息差異類型）來深入探索在面孔結(jié)構(gòu)和特征信息加工的特異腦區(qū)?；谝陨峡紤]，本課題將采用靜態(tài)面孔和動態(tài)面孔作為實驗材料，通過不同維度的面孔結(jié)構(gòu)和特征信息量化操作，研究在面孔靜態(tài)和動態(tài)呈現(xiàn)條件下面孔認(rèn)知規(guī)律和特點(diǎn)并建立面孔認(rèn)知模型，同時采用腦電和fMRI等先進(jìn)分析技術(shù)探究人類面孔認(rèn)知加工的腦機(jī)制和特點(diǎn)。（二）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢從達(dá)爾文時代開始，人們就對面孔的認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行了研究，到目前為止，已經(jīng)積累了大量的研究成果。下面是和本項目相

16、關(guān)的面孔認(rèn)知的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢：2.1 特征信息和和結(jié)構(gòu)信息認(rèn)知加工特點(diǎn)的研究特征和結(jié)構(gòu)信息的研究開始于Yin(1969)關(guān)于面孔倒置效應(yīng)的經(jīng)典研究5。根據(jù)多年的實驗結(jié)果，關(guān)于特征和結(jié)構(gòu)兩種信息在面孔認(rèn)知中的規(guī)律和特點(diǎn)，心理學(xué)家們提出了各種理論來說明特征和結(jié)構(gòu)信息在面孔認(rèn)知中的規(guī)律和特點(diǎn)，這些觀點(diǎn)主要有：l Garner的特征信息理論認(rèn)為，面部識別主要是依賴于面部特征信息6。l Carey的雙重加工理論認(rèn)為，面部識別同時依賴面部特征和結(jié)構(gòu)信息2。l Tanaka的整體假設(shè)理論認(rèn)為，人們通過使用結(jié)構(gòu)信息和特征信息兩種信息進(jìn)行面部識別的，但是，這兩種信息是作為一個整體加工的7。l Va

17、lentine的多維空間假設(shè)認(rèn)為，面孔加工不僅包括結(jié)構(gòu)信息和特征信息而且還包括膚色、年齡等其它信息8。l Rakover的圖式層次理論認(rèn)為很多復(fù)雜的多維刺激都是根據(jù)已經(jīng)儲存在認(rèn)知系統(tǒng)中的圖式來加工的，其中結(jié)構(gòu)信息和特征信息兩種信息在面孔認(rèn)知中起到了非常主要的作用9。l Bruce和Young的面孔加工的多階段認(rèn)知模型認(rèn)為，面孔認(rèn)知加工的第一階段是主要對面孔信息進(jìn)行知覺結(jié)構(gòu)編碼加工；第二階段中，一條支路通過面部再認(rèn)單元（FRU）加工最終的面孔識別；而一條支路則根據(jù)面孔結(jié)構(gòu)和特征進(jìn)行性別和表情的加工10。2.2 面孔認(rèn)知的腦機(jī)制的研究從一百多年前法國醫(yī)生布洛卡在治療和研究失語癥病人時發(fā)現(xiàn)語言中樞布

18、洛卡區(qū)（Broca area）以來，神經(jīng)生理學(xué)家和解剖學(xué)家一直按機(jī)能定位的思想尋找各種認(rèn)知功能的特異性腦中樞。有關(guān)面孔認(rèn)知的腦機(jī)制研究最初主要是采用腦電及其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行的。1965年，Sutton采用對腦電的平均疊加法發(fā)現(xiàn)了與心理因素相關(guān)的內(nèi)源性成分的P300認(rèn)知電位后11，Allision和Benin 等人開始通過ERP這種研究方法對人的面孔認(rèn)知機(jī)制進(jìn)行了一系列的研究12。在2007年，Itier等人通過ERP發(fā)現(xiàn)與面孔加工相關(guān)的N170認(rèn)知電位主要收到面孔中眼睛部位加工的影響13。近十年來，由于技術(shù)的發(fā)展，fMRI（功能性磁共振成像，F(xiàn)unctional Magnetic Resonanc

19、e Imaging）、PET（正電子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描，Positron Emission Tomography）等腦成像技術(shù)也大量的應(yīng)用于面孔認(rèn)知的腦機(jī)制研究14。這些研究主要圍繞著N170 面孔特異性效應(yīng)和腦中梭狀回面孔區(qū)（Fusiform face area, 簡稱 FFA）功能的特異性展開的。面孔特異性假設(shè)（Face Specificity Hypotllesis,FSH）觀點(diǎn)認(rèn)為在大腦枕顳結(jié)合部的腹側(cè)皮層（Ventral occipital temporal cortical system, VOT）存在著具有不同的功能模塊，每個模塊對某種特定類型的刺激具有選擇性的反應(yīng)。如面孔或其他

20、物體。有fMRI研究證明VOT在結(jié)構(gòu)上可以分割成若干個小的區(qū)域，每個小區(qū)域都對應(yīng)一個特定類別的刺激，并且該類別刺激在該區(qū)域所引起的激活最大15。其中包括面孔選擇區(qū)，即面孔刺激相對于其他物體刺激在這些區(qū)域引起更強(qiáng)的反應(yīng)，如“梭狀回面孔區(qū)”(Fusiform face area, FFA)1518、“枕葉面孔區(qū)”(Occipital face area, OFA)19等。當(dāng)然也包括其他物體選擇區(qū)域，如被稱為“旁海馬風(fēng)景區(qū)”(Parahippocampal place area,PPA）的旁海馬皮層對包含風(fēng)景信息的視覺刺激有選擇性反應(yīng)20。然而，還有另外一種觀點(diǎn)即視覺專家知識假設(shè)（Visual Ex

21、pertise Hypothesis, VEH）對FFA 的面孔選擇性提出了另外一種解釋。根據(jù)該觀點(diǎn)，導(dǎo)致FFA 激活的不是刺激物的特點(diǎn)而是對刺激物所進(jìn)行的分類或識別的視覺加工。側(cè)重于視覺加工水平的研究為這種基于加工的觀點(diǎn)提供了大量的證據(jù)16-17。當(dāng)人們對物體進(jìn)行視覺分類的時候，不同類別的物體可能采用不同的分類水平，這些分類的水平從高到低主要分為以下幾個水平：領(lǐng)域水平（如：生物和非生物）、基本水平（如：鳥類和犬類）、亞級水平（如：獵犬和牧羊犬）和個體水平（如：特指的一條狗）。不同種類的物體具有不同的習(xí)慣或“默認(rèn)”加工水平，如面孔通常在個體水平上進(jìn)行加工，而大多數(shù)非面孔物體都是在基本水平上進(jìn)行

22、加工。VEH 認(rèn)為FFA 的激活與亞水平的視覺加工有關(guān)，并且進(jìn)一步指出：從亞水平加工中積累的大量經(jīng)驗所得到的專家知識能夠影響對物體進(jìn)行視覺加工時的習(xí)慣加工水平。國內(nèi)的研究者主要采用ERP技術(shù)對面孔認(rèn)知的腦機(jī)制問題進(jìn)行了探討。比如在2003和2004年，彭小虎老師等人采用ERP技術(shù)研究了面孔識別的特異性腦機(jī)制問題21，22。2004年，黃宇霞、羅躍嘉老師等人的ERP研究證明了人的情緒活動存在著大腦的偏側(cè)化23；2005年，鄭能慆，周曙等人研究了面孔加工中面孔加工事件相關(guān)電位時空模式24。2005年，杜英春，呂勇等人采用事件相關(guān)電位方法考察了N170面孔特異性效應(yīng)25。2006年，陸雪松，周曙等人

23、，采用ERP技術(shù)研究了面孔表情識別中的性別效應(yīng)26 。根據(jù)面孔認(rèn)知的腦機(jī)制的研究，Haxby J等人在2002年提出了面孔認(rèn)知加工的人類面孔知覺的分布式神經(jīng)系統(tǒng)模型（distributed human neural system for face perception）。如下圖1所示，該模型包括核心和外圍 2個系統(tǒng)。核心系統(tǒng)由位于外側(cè)紋狀視皮層的枕顳區(qū)構(gòu)成，這些腦區(qū)主要負(fù)責(zé)面孔的視覺分析。在核心系統(tǒng)中，面孔可變部分的加工更多地是位于顳上溝的面孔反應(yīng)區(qū)的功能，而不變部分的加工更多地是位于梭狀回的面孔反應(yīng)區(qū)的功能。外圍4個腦區(qū)在參與面孔加工的同時也負(fù)責(zé)其它認(rèn)知功能的加工27。目前，Haxby等人提

24、出的這一神經(jīng)系統(tǒng)模型并沒有得到直接的實驗支持，需要開展進(jìn)一步的實驗加以驗證。圖1 面孔知覺的分布式神經(jīng)系統(tǒng)模型2.3未來發(fā)展趨勢近年來，隨著研究的深入，對面孔認(rèn)知的研究在以往靜態(tài)面孔研究的基礎(chǔ)上，動態(tài)面孔認(rèn)知的研究逐漸成為研究的熱點(diǎn)。在檢索到的15篇文章中，06年發(fā)表的就有4篇。而最早的動態(tài)面孔的實驗研究是Campbell等人對活動面孔的面部表情進(jìn)行的研究28。這些研究內(nèi)容主要圍繞著動態(tài)面孔認(rèn)知的動態(tài)增益效應(yīng)（the Benefits of Facial Motion）展開的。Knight等人1997年，通過對動態(tài)和靜態(tài)的名人和陌生面孔的辨認(rèn)實驗，證明了面孔認(rèn)知的動態(tài)增益效應(yīng)（the Bene

25、fits of Facial Motion）29。Pike, Graham E.等人通過對動態(tài)圖像、多幅靜態(tài)圖像以及單幅靜態(tài)圖像辨認(rèn)績效的比較證明了面孔動態(tài)面孔認(rèn)知的增益效應(yīng)30。Lander等人發(fā)現(xiàn)在模糊的臉部圖像的辨認(rèn)中當(dāng)動態(tài)圖像的績效要高于靜態(tài)圖像31。Lander的研究提出：面孔認(rèn)知動態(tài)增益效應(yīng)是一個普遍的規(guī)律32。針對面孔動態(tài)增益效應(yīng)產(chǎn)生的原因，Yakel和Deborah A等人認(rèn)為是說話時面孔的活動能為面孔認(rèn)知提供信息33；而Lander等人則認(rèn)為熟悉面孔的動態(tài)增益效應(yīng)是由于熟悉面孔提供了動作模式這一附加線索造成的34。Toole等人在總結(jié)了先前的研究的基礎(chǔ)上35，提出：l 動態(tài)信

26、息在視覺條件不佳的情況下能夠提供更多的識別信息。l 動態(tài)信息在識別中的作用隨著個體擁有的經(jīng)驗的增加而增大。l 臉部活動中的結(jié)構(gòu)分析能為面孔識別提供知覺線索。由于在現(xiàn)實生活中，人對面孔認(rèn)知多半是在面孔動態(tài)的情況下完成的,因此有必要在對靜態(tài)面孔認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步結(jié)合動態(tài)面孔認(rèn)知的動態(tài)增益效應(yīng)進(jìn)行相關(guān)面孔認(rèn)知的研究，對揭示人類面孔認(rèn)知規(guī)律具有重要科學(xué)意義。同時，由于目前對于面孔特異區(qū)VOT的腦機(jī)制仍然存在較大的爭議，包括Haxby等人提出的面孔知覺的分布式神經(jīng)系統(tǒng)模型中提到面孔可變部分的加工更多地是位于顳上溝的面孔反應(yīng)區(qū)的功能27，仍然需要進(jìn)一步的實驗研究。從以往典型研究來看，研究

27、者大多單一采用ERP腦電或者fMRI進(jìn)行研究。由于ERP腦電技術(shù)與fMRI技術(shù)在時間性以及定位準(zhǔn)確性等方面各自有著不同的技術(shù)優(yōu)勢。 在今后，將兩種方法進(jìn)行結(jié)合來深入探討面孔認(rèn)知加工的特異性腦區(qū)激活問題，將有助于研究者對面孔認(rèn)知加工腦機(jī)制更為深入的探討。（三）項目主要研究開發(fā)內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵及主要創(chuàng)新點(diǎn)。3.1主要研究內(nèi)容本課題的研究內(nèi)容主要有心理物理學(xué)實驗和腦機(jī)制實驗兩個方面：1）心理物理學(xué)實驗具體實驗有：l 單維和多維結(jié)構(gòu)信息變化對靜態(tài)面孔識別的作用和特點(diǎn)的研究實驗?zāi)康氖茄芯吭诿婵嘴o態(tài)呈現(xiàn)條件下眼睛、嘴巴和鼻子等單維結(jié)構(gòu)信息變化以及多維同時變化對面孔識別的認(rèn)知規(guī)律（包括這些特征變化時，面孔識別

28、的特點(diǎn)，眼動模式和認(rèn)知閾限，下同）。l 單維和多維結(jié)構(gòu)信息變化對動態(tài)面孔識別的作用和特點(diǎn)的研究實驗?zāi)康氖茄芯吭诿婵讋討B(tài)呈現(xiàn)條件下眼睛、嘴巴和鼻子等單維結(jié)構(gòu)信息變化以及二維、三維同時變化對面孔識別的認(rèn)知規(guī)律。l 單維和多維特征信息變化對靜態(tài)面孔識別的作用和特點(diǎn)的研究實驗?zāi)康氖茄芯吭诿婵嘴o態(tài)呈現(xiàn)條件下，眼睛、嘴巴和鼻子等單維特征信息變化以及二維、三維同時變化對面孔識別的認(rèn)知規(guī)律。l 單維和多維特征信息變化對動態(tài)面孔識別的作用和特點(diǎn)的研究實驗?zāi)康氖茄芯吭诿婵讋討B(tài)呈現(xiàn)條件下，眼睛、嘴巴和鼻子等單維特征信息變化以及二維、三維同時變化對面孔識別的認(rèn)知規(guī)律。l 多維結(jié)構(gòu)和特征信息組合情況下的靜態(tài)面孔識別的研

29、究；實驗?zāi)康氖茄芯吭诿婵嘴o態(tài)呈現(xiàn)條件下眼睛、嘴巴和鼻子等多維結(jié)構(gòu)和特征信息組合變化對面孔識別的認(rèn)知規(guī)律。l 多維結(jié)構(gòu)和特征信息組合情況下的動態(tài)面孔識別的研究；實驗?zāi)康氖茄芯吭诿婵讋討B(tài)呈現(xiàn)條件下眼睛、嘴巴和鼻子等多維結(jié)構(gòu)和特征信息組合變化對面孔識別的認(rèn)知規(guī)律。l 比較采用不同類型的面孔對靜態(tài)面孔識別的影響作用及其規(guī)律。實驗?zāi)康氖茄芯吭陟o態(tài)面孔呈現(xiàn)的條件下，不同類型面孔對這種識別規(guī)律的影響作用。不同類型的面孔包括熟悉面孔，陌生面孔和自我面孔。l 比較采用不同類型的面孔對動態(tài)面孔識別的影響作用及其規(guī)律。實驗?zāi)康氖茄芯吭趧討B(tài)面孔呈現(xiàn)的條件下，不同類型面孔對這種識別規(guī)律的影響作用。不同類型的面孔包括熟悉

30、面孔，陌生面孔和自我面孔。l 面孔認(rèn)知過程中特殊認(rèn)知現(xiàn)象的認(rèn)知規(guī)律研究實驗?zāi)康氖茄芯吭陟o態(tài)和動態(tài)面孔呈現(xiàn)的條件下，面孔認(rèn)知中較為特殊的認(rèn)知現(xiàn)象如種族效應(yīng)和倒置效應(yīng)的影響因素及內(nèi)在規(guī)律研究。上述實驗中，將采用靜態(tài)和動態(tài)平均面孔作為實驗刺激、通過E-prime專用心理學(xué)實驗軟件系統(tǒng)和動態(tài)面孔呈現(xiàn)交互實驗系統(tǒng)（VIAS）進(jìn)行刺激呈現(xiàn)，計算機(jī)記錄被試的績效（反應(yīng)時和正確率），ASL眼動儀記錄被試實驗中的各眼動指標(biāo)，分析被試的各種績效指標(biāo)的變化特點(diǎn)、認(rèn)知閾限和眼動模式，揭示特征和結(jié)構(gòu)信息對靜態(tài)和動態(tài)面孔認(rèn)知的作用規(guī)律和特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建人類面孔結(jié)構(gòu)信息和特征信息的認(rèn)知模型。2）靜態(tài)面孔和動態(tài)面孔識別

31、的腦機(jī)制研究：腦機(jī)制研究包括腦電和fMRI的研究兩個部分。腦電部分的研究有以下具體的實驗：l 單維特征信息變化的ERP研究實驗?zāi)康氖茄芯棵婵讍尉S特征信息變化時，靜態(tài)和動態(tài)面孔識別的腦機(jī)制（包括：N170等ERP指標(biāo)是否是特征信息的特異性指標(biāo)，特征信息加工的特異腦區(qū)，和面孔加工的右半球優(yōu)勢效應(yīng)）l 多維特征信息變化的ERP研究實驗?zāi)康氖茄芯棵婵锥S或多維特征信息變化時，靜態(tài)和動態(tài)面孔識別的腦機(jī)制（包括：N170等ERP指標(biāo)是否是特征信息的特異性指標(biāo)，特征信息加工的特異腦區(qū)，和面孔加工的右半球優(yōu)勢效應(yīng)）l 單維結(jié)構(gòu)信息變化的ERP研究實驗?zāi)康氖茄芯棵婵讍尉S結(jié)構(gòu)信息變化時，靜態(tài)和動態(tài)面孔識別的腦機(jī)制

32、（包括：N170等ERP指標(biāo)是否是結(jié)構(gòu)信息的特異性指標(biāo)，結(jié)構(gòu)信息加工的特異腦區(qū)，和面孔加工的右半球優(yōu)勢效應(yīng)）l 多維結(jié)構(gòu)信息變化的ERP研究實驗?zāi)康氖茄芯棵婵锥S或者多維結(jié)構(gòu)信息變化時，靜態(tài)和動態(tài)面孔識別的腦機(jī)制（包括：N170等ERP指標(biāo)是否是結(jié)構(gòu)信息的特異性指標(biāo)，結(jié)構(gòu)信息加工的特異腦區(qū)，和面孔加工的右半球優(yōu)勢效應(yīng)）l 特征和結(jié)構(gòu)信息同時變化條件下的ERP研究實驗?zāi)康氖茄芯棵婵讍尉S或者多維結(jié)構(gòu)和特征信息同時變化時，靜態(tài)和動態(tài)面孔識別的腦機(jī)制（包括：N170等ERP指標(biāo)是否是結(jié)構(gòu)和特征信息的特異性指標(biāo)，結(jié)構(gòu)和特征信息加工的特異腦區(qū)，和面孔加工的右半球優(yōu)勢效應(yīng)。）l 人臉面孔與其它對照物（漢字）

33、認(rèn)知的ERP對比研究通過人臉面孔和其它參照物（例如漢字）的ERP對比實驗，研究面孔識別腦中樞的特異性問題。在這個系列實驗中，我們將采用平均面孔作為實驗材料，記錄被試在進(jìn)行面孔認(rèn)知時的行為指標(biāo)（反應(yīng)時和正確率），并通過EGI公司的System 200腦電測量系統(tǒng)測量被試實驗中的事件誘發(fā)電位，分析被試在對面孔結(jié)構(gòu)信息和特征信息進(jìn)行加工過程中相應(yīng)的左右腦顳枕葉區(qū)域早期N170波和額葉晚期N400波的波形和潛伏期的特征，并采用LORETA的分析方法探索面孔結(jié)構(gòu)信息和特征信息加工的特異腦區(qū)定位。fMRI研究的具體實驗有：l 單維特征信息變化的fMRI研究實驗?zāi)康氖茄芯棵婵嘴o態(tài)和動態(tài)呈現(xiàn)條件下，單維特征信

34、息變化時，動態(tài)面孔識別的特異性加工腦區(qū)（比如顳上溝的面孔反應(yīng)區(qū)的功能特異性）。l 多維特征信息變化的fMRI研究實驗?zāi)康氖茄芯棵婵嘴o態(tài)和動態(tài)呈現(xiàn)條件下，二維或多維特征信息變化時，動態(tài)面孔識別的特異性加工腦區(qū)。l 單維結(jié)構(gòu)信息變化的fMRI研究實驗?zāi)康氖茄芯棵婵嘴o態(tài)和動態(tài)呈現(xiàn)條件下，面孔單維結(jié)構(gòu)信息變化時，動態(tài)面孔識別的腦特異性加工腦區(qū)。l 多維結(jié)構(gòu)信息變化的fMRI研究實驗?zāi)康氖茄芯棵婵嘴o態(tài)和動態(tài)呈現(xiàn)條件下，面孔二維或多維結(jié)構(gòu)信息變化時，動態(tài)面孔識別的腦特異性加工腦區(qū)。l 特征和結(jié)構(gòu)信息變化的fMRI研究實驗?zāi)康氖茄芯棵婵讍尉S或者多維結(jié)構(gòu)和特征信息同時變化時，對于靜態(tài)面孔和動態(tài)面孔識別的特異性

35、加工腦區(qū)。l 人臉面孔與其它對照物（漢字）認(rèn)知的fMRI對比研究通過人臉面孔和其它參照物（例如漢字）的fMRI的對比實驗，研究面孔識別腦中樞的特異性問題。在這個系列實驗中，將采用陌生制作的平均面孔作為實驗材料，用MRVision 2000 ULTRA(Resonance Technology, Inc.)呈現(xiàn)視覺材料，采用AFNI軟件對實驗結(jié)果進(jìn)行后期處理，求出不同刺激條件下的腦部不同激活區(qū)，以確定大腦在不同實驗條件下的特異性加工腦區(qū)。3.2技術(shù)關(guān)鍵在本課題的心理物理學(xué)研究部分的技術(shù)關(guān)鍵主要是動態(tài)面孔的呈現(xiàn)方法問題。在目前公開發(fā)表的相關(guān)研究論文中，大都是用采用靜態(tài)的面孔照片作為實驗刺激。為了完

36、成本課題研究中動態(tài)面孔呈現(xiàn)的實驗要求，我們將專門采用動態(tài)面孔呈現(xiàn)的交互實驗系統(tǒng)（Virtual Interactive Adult System ，VIAS），該系統(tǒng)可以呈現(xiàn)連續(xù)動態(tài)的面孔，并記錄被試的反應(yīng)。該系統(tǒng)已經(jīng)在我們前期的實驗中得到了很好的應(yīng)用。研究面孔認(rèn)知的腦機(jī)制問題上ERP技術(shù)包括腦電各種指標(biāo)的后期處理方法以及fMRI技術(shù)是研究中的重要技術(shù)關(guān)鍵。課題組自2000年以來，在本系列研究中對ERP進(jìn)行時頻分析主要是采用System 200系統(tǒng)附帶的NetStation波形分析軟件。重點(diǎn)分析當(dāng)面孔結(jié)構(gòu)信息和特征信息發(fā)生變化時引發(fā)的大腦左右半球的枕顳葉區(qū)域的面孔加工早期特征波N170和額葉的

37、晚期波N400在潛伏期和波幅值的變化。在ERP的定位分析上，我們將采用目前在腦電信號分析上較為先進(jìn)的LORETA分析方法對各種腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。重點(diǎn)分析當(dāng)面孔結(jié)構(gòu)信息和特征信息發(fā)生變化時引發(fā)的大腦特異性加工區(qū)域和動態(tài)面孔加工時的大腦大腦特異性加工區(qū)域。該技術(shù)我們在前期的實驗中已經(jīng)得到應(yīng)用，完成的研究論文也已經(jīng)提交送審。fMRI研究技術(shù)是本課題的另一個重要關(guān)鍵技術(shù)，該研究采用的設(shè)備將由本項目協(xié)作單位杭州邵逸夫醫(yī)院提供。該醫(yī)院有美國GE Signa 1.5T超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)（準(zhǔn)備購買3T磁共振掃描儀），擁有雙通道（視覺通道及聽覺通道）刺激設(shè)備MRVision 2000 ULTRA(Reso

38、nance Technology, Inc.)。在本系列研究中對實驗數(shù)據(jù)處理主要是采用ANFI分析軟件。圖像分析包括圖像預(yù)處理（包括切片采集時間校正，頭動校正，結(jié)構(gòu)功能圖像對齊（co-registration），空間位置校正和空間過濾）和統(tǒng)計分析（包括對單個被試的一般線性模型分析和對總體 統(tǒng)計推論）。重點(diǎn)分析當(dāng)面孔結(jié)構(gòu)信息和特征信息發(fā)生變化時引發(fā)的大腦特異性加工區(qū)域和動態(tài)面孔加工時的大腦特異性加工區(qū)域。3.3主要創(chuàng)新點(diǎn)本課題研究的主要創(chuàng)新點(diǎn)包括以下三個方面：1）對靜態(tài)面孔和動態(tài)面孔認(rèn)知規(guī)律的系統(tǒng)研究雖然靜態(tài)面孔和動態(tài)面孔認(rèn)知在這幾年有較大數(shù)量的研究，但有關(guān)面孔認(rèn)知中結(jié)構(gòu)和特征信息認(rèn)知加工規(guī)律的

39、研究還停留在較為零散的、定性層次上對問題進(jìn)行描述，缺乏對面孔認(rèn)知規(guī)律的深入系統(tǒng)研究。對于動態(tài)面孔的研究只是圍繞著動態(tài)增益效應(yīng)進(jìn)行的。研究基礎(chǔ)薄弱，其特點(diǎn)和規(guī)律有待于進(jìn)一步的研究。本項目將系統(tǒng)地研究特征和結(jié)構(gòu)信息對靜態(tài)面孔和動態(tài)面孔認(rèn)知加工影響規(guī)律和特征，從數(shù)量層面上說明特征和結(jié)構(gòu)信息變化時，靜態(tài)面孔和動態(tài)面孔認(rèn)知加工的績效變化和眼動模式，從而揭示靜態(tài)面孔和動態(tài)面孔認(rèn)知加工的特點(diǎn)和規(guī)律。其結(jié)果在理論上可以構(gòu)建一個模型來說明面孔認(rèn)知加工的特點(diǎn)，并在人計算機(jī)交互和生物認(rèn)證技術(shù)上有著廣泛的應(yīng)用前景。2）采用了一種新的方法來研究面孔認(rèn)知的規(guī)律以往研究中，陌生人面孔是用自然人的圖像作為實驗材料的，但是由于

40、個體的圖像會有其特異性，比如，斑點(diǎn)、膚色等會影響被試對圖像的識辨，因此本項目實驗材料中陌生人的圖像采用平均人面孔作為實驗材料，以抵消實驗的誤差（具體方法見研究方案上）。對實驗變量進(jìn)行量化操作是實驗的基本要素。以往實驗中，對面孔的結(jié)構(gòu)信息常用部位間的距離（比如兩眼之間的距離）來表征。但是對于作為特征信息的面孔部件（比如眼睛）就無法進(jìn)行操作。在本研究中，我們將采用通過控制自然面孔特征和平均人面孔特征在平均合成后的特征中所占的各自比例來實現(xiàn)的，從而達(dá)到面孔的特征信息進(jìn)行了量化的操作的目的。3）采用腦電和fMRI相結(jié)合的方法探討靜態(tài)面孔和動態(tài)面孔認(rèn)知中的腦機(jī)制腦機(jī)制一直是認(rèn)知研究中的難點(diǎn)問題。腦電指標(biāo)

41、的時間采集時可以達(dá)到毫秒級，但是定位功能較差，而fMRI的時間解析度（主要取決于血流動力反應(yīng)函數(shù)，HRF）只達(dá)到秒級，空間定位（主要取決于觀察域，F(xiàn)OV）則可以達(dá)到毫米級。以往研究研究腦機(jī)制時，較多采用腦電或者fMRI中的一種方法進(jìn)行。本研究在腦電的定位分析中采用定位最好的LORETA方法進(jìn)行，同時腦電和fMRI方法結(jié)合起來進(jìn)行腦機(jī)制的探討，取長補(bǔ)短，以更好地揭示面孔認(rèn)知加工的腦機(jī)制的特點(diǎn)。（四）項目預(yù)期目標(biāo)4.1主要研究結(jié)果通過本項目研究我們將得到以下主要研究結(jié)果：l 靜態(tài)面孔認(rèn)知的特點(diǎn)和規(guī)律n 不同維度結(jié)構(gòu)信息、特征信息變化的靜態(tài)面孔識別績效的曲線變化n 不同維度結(jié)構(gòu)信息、特征信息變化的靜

42、態(tài)面孔識別認(rèn)知閾限n 不同維度結(jié)構(gòu)信息、特征信息變化的靜態(tài)面孔識別的眼動模式n 不同類別面孔在靜態(tài)面孔認(rèn)知條件下的認(rèn)知差異和特點(diǎn)n 不同維度結(jié)構(gòu)信息、特征信息在靜態(tài)面孔識別中的不同作用和特點(diǎn)n 不同維度結(jié)構(gòu)信息、特征信息的靜態(tài)面孔認(rèn)知模型l 動態(tài)面孔認(rèn)知的特點(diǎn)和規(guī)律n 不同維度結(jié)構(gòu)信息、特征信息變化的動態(tài)面孔識別績效的曲線變化n 不同維度結(jié)構(gòu)信息、特征信息變化的動態(tài)面孔識別認(rèn)知閾限n 不同維度結(jié)構(gòu)信息、特征信息變化的動態(tài)面孔識別的眼動模式n 不同類別面孔在動態(tài)面孔認(rèn)知條件下的認(rèn)知差異和特點(diǎn)n 不同維度結(jié)構(gòu)信息、特征信息在動態(tài)面孔識別中的不同作用和特點(diǎn)n 不同維度結(jié)構(gòu)信息、特征信息的動態(tài)面孔認(rèn)知

43、模型l 靜態(tài)面孔和動態(tài)面孔認(rèn)知加工的腦機(jī)制n 確認(rèn)靜態(tài)面孔和動態(tài)面孔認(rèn)知的腦加工特異性腦區(qū)n 確認(rèn)N170等腦電指標(biāo)對于結(jié)構(gòu)和特征信息加工的特異性n 確認(rèn)結(jié)構(gòu)信息和特征信息腦加工的特異性腦區(qū)n 確認(rèn)左右半腦對于結(jié)構(gòu)和特征信息加工的作用和特點(diǎn)4.2發(fā)表論文計劃從2010年至2012年，我們計劃每年發(fā)表23篇SCI、SSCI、EI,或者國內(nèi)一級刊物的論文。4.3學(xué)生培養(yǎng)計劃通過本課題的資助研究，培養(yǎng)至少4名從事認(rèn)知心理學(xué)、腦科學(xué)方面研究的本專業(yè)年輕教師同時還將至少培養(yǎng)6名在認(rèn)知心理學(xué)、腦科學(xué)方向打下深厚基礎(chǔ)的研究生。（五）項目實施方案、技術(shù)路線、組織方式與課題分解5.1 實施方案（1）心理物理學(xué)實

44、驗1）實驗材料的制作實驗用照片是用彩色正面照片。面孔結(jié)構(gòu)信息的改變在Photoshop中完成。特征變量的變化采用Morph軟件完成（詳見下）；平均人面孔采用Morph軟件完成（詳見下）。2）靜態(tài)面孔呈現(xiàn)的方法靜態(tài)面孔呈現(xiàn)將采用心理學(xué)專業(yè)實驗軟件E-prime在計算機(jī)上呈現(xiàn)，包括自然陌生面孔、自我面孔、平均人面孔等。實驗中包括兩種實驗任務(wù)：l 一種實驗任務(wù)同時給被試呈現(xiàn)兩張面孔照片，其中1張是原面孔，另1張是結(jié)構(gòu)或者特征信息變化的面孔。要求被試進(jìn)行判斷這兩張照片是否相同，并在計算機(jī)上進(jìn)行按鍵操作。l 另一種實驗任務(wù)依次給被試呈現(xiàn)兩張面孔照片，其中第1張是原面孔，第2張是結(jié)構(gòu)或者特征信息變化的面孔

45、。要求被試進(jìn)行判斷這兩張照片是否相同，并在計算機(jī)上進(jìn)行按鍵操作。3）動態(tài)面孔呈現(xiàn)的方法動態(tài)面孔呈現(xiàn)將采用專用的動態(tài)面孔呈現(xiàn)的交互實驗系統(tǒng)（Virtual Interactive Adult System ，VIAS）在計算機(jī)上呈現(xiàn)，如面孔動態(tài)呈現(xiàn)示意圖所示，其基本的步驟如下。l 首先呈現(xiàn)一段各種表情、運(yùn)動狀態(tài)下的原面孔錄像。其中各種表情和動作在各面孔之間進(jìn)行嚴(yán)格的控制。陌生人的面孔是通過錄像拍攝的，而自我面孔和平均人面孔的動作表情是通過加工完成的。該軟件可以將錄像上的人物A的面孔表情、動作移植到另一個人物B的面孔上。l 然后出現(xiàn)兩張照片，其中1張是原面孔，另1張是結(jié)構(gòu)或者特征信息變化的面孔。l

46、 要求被試進(jìn)行判斷這兩張照片是否相同，并在計算機(jī)上進(jìn)行按鍵操作。4）實驗任務(wù)被試的實驗任務(wù)主要三種條件：第一種是靜態(tài)面孔呈現(xiàn)，靜態(tài)面孔辨認(rèn)；第二種是動態(tài)面孔呈現(xiàn)，靜態(tài)面孔辨認(rèn)（詳見圖2 面孔動態(tài)呈現(xiàn)示意圖）；第三種是動態(tài)面孔呈現(xiàn)，動態(tài)面孔辨認(rèn)。在靜態(tài)面孔呈現(xiàn)，靜態(tài)面孔辨認(rèn)中，被試的任務(wù)有以下兩種：l 結(jié)構(gòu)信息變化的面孔識別任務(wù)：判斷同時呈現(xiàn)或者依次呈現(xiàn)的一張面孔與結(jié)構(gòu)信息變化的另一張面孔是否相同。l 特征信息變化的面孔識別任務(wù)：判斷同時呈現(xiàn)或者依次呈現(xiàn)的一張面孔與特征信息變化的另一張面孔是否相同。在動態(tài)面孔呈現(xiàn)，靜態(tài)面孔辨認(rèn)（詳見圖2 面孔動態(tài)呈現(xiàn)示意圖）中，被試的任務(wù)有以下兩種：l 結(jié)構(gòu)信息

47、變化的面孔識別任務(wù)：首先是觀看一組原面孔的動態(tài)畫面，然后判斷原面孔和結(jié)構(gòu)信息已經(jīng)改變或者沒有改變的新面孔是否相同。l 特征信息變化的面孔識別任務(wù)：首先是觀看一組原面孔的動態(tài)畫面，然后判斷原面孔和特征信息已經(jīng)改變或者沒有改變的新面孔是否相同。圖2 面孔動態(tài)呈現(xiàn)示意圖在動態(tài)面孔呈現(xiàn)，動態(tài)面孔辨認(rèn)的條件下，被試的任務(wù)也有以下兩種：l 結(jié)構(gòu)信息變化的面孔識別任務(wù)：首先是觀看一組原面孔的動態(tài)畫面，然后觀察動態(tài)呈現(xiàn)的原面孔和結(jié)構(gòu)信息已經(jīng)改變或者沒有改變的新面孔，最后判斷原面孔和結(jié)構(gòu)信息已經(jīng)改變或者沒有改變的新面孔是否相同。l 特征信息變化的面孔識別任務(wù)：首先是觀看一組原面孔的動態(tài)畫面，然后觀察動態(tài)呈現(xiàn)的原

48、面孔和特征信息已經(jīng)改變或者沒有改變的新面孔，最后判斷原面孔和特征信息已經(jīng)改變或者沒有改變的新面孔是否相同。5）實驗的流程l 預(yù)備實驗l 正式實驗n 主試交代實驗的基本做法n 被試進(jìn)行實驗操作，完成實驗任務(wù)6）實驗變量和實驗指標(biāo)l 實驗變量主要有：n 結(jié)構(gòu)信息的變化：用眼睛、鼻子這些面孔部件之間的空間距離表征。n 特征信息的變化：某一個面孔特征信息（如眼睛、鼻子等）改變量的百分比來定義（制作方法如下）。n 面孔類型：自我面孔，他人面孔和平均人面孔。l 實驗指標(biāo)n 被試反應(yīng)時和正確率n 眼動指標(biāo)（首視點(diǎn)，注視點(diǎn)的分布等）7）實驗的設(shè)計實驗主要采用被試組內(nèi)設(shè)計的方法進(jìn)行。8）主要的實驗設(shè)備l 高性能

49、計算機(jī)：用于實驗材料的呈現(xiàn)，被試反應(yīng)的記錄，和數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計；l 用于實驗材料呈現(xiàn)的（Virtual Interactive Adult System ，VIAS）系統(tǒng)，該軟件系統(tǒng)可呈現(xiàn)動態(tài)面孔圖像，并記錄各種實驗指標(biāo)。l ASL 5000系列504眼動儀：記錄被試實驗過程中的眼動指標(biāo)（首視點(diǎn)，眼動軌跡等）；l 實時監(jiān)控設(shè)備：用于對實驗過程的監(jiān)控。9）實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計實驗數(shù)據(jù)由SPSS軟件統(tǒng)計分析。眼動數(shù)據(jù)由眼動系統(tǒng)自帶的EYENAL軟件分析。10）本項目在實驗中要控制的無關(guān)變量主要有l(wèi) 年齡因素：1925歲的青年男女l 經(jīng)驗因素：參加過本實驗的被試均沒有參加面孔認(rèn)知的相關(guān)實驗經(jīng)驗。l 左右手的操

50、作：所有被試均維優(yōu)利手，均采用右手食指在計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鍵盤上反應(yīng)。l 被試的人數(shù)：每組16人。對每種刺激每個被試的反應(yīng)不少于30次。l 被試的疲勞：每個被試參加實驗的時間不超過1小時。實驗過程中，每隔15分鐘，被試休息5分鐘。眼動實驗，被試實驗時間不超過45分鐘。每隔10分，被試休息5分鐘。l 其它因素：實驗時的噪聲、照度等。（2）腦電和fMRI實驗1）實驗材料的制作實驗用照片與心理物理實驗基本相同，均采用彩色圖片。面孔結(jié)構(gòu)信息的改變在Photoshop中完成。特征變量的變化采用Morph軟件完成；平均人面孔采用Morph軟件完成。2）面孔呈現(xiàn)的方法 面孔采用靜態(tài)或動態(tài)呈現(xiàn)方法呈現(xiàn)。l 腦電實驗靜態(tài)面孔在計算機(jī)上，用心理學(xué)專用實驗軟件E-prime軟件呈現(xiàn)。l 腦電實驗動態(tài)面孔在計算機(jī)上，用動態(tài)面孔呈現(xiàn)的交互實驗系統(tǒng)（Virtual Interactive Adult System ，VIAS）呈現(xiàn)。l fMRI實驗面孔采用 MRVision 2000 ULTRA(Resonance Technology, Inc. )。3）實驗設(shè)計l 腦電實驗采用組間設(shè)計，每組