腦功能成像 [身份識(shí)別的腦功能成像研究]
發(fā)布時(shí)間:2020-03-03 來(lái)源: 日記大全 點(diǎn)擊:
摘要:身份識(shí)別在日常生活中具有重要作用。身份識(shí)別可以單獨(dú)通過(guò)面孔或語(yǔ)音來(lái)完成,也可以通過(guò)面孔和語(yǔ)音共同完成。文章首先從面孔和語(yǔ)音兩個(gè)方面分別對(duì)身份識(shí)別的腦功能成像研究進(jìn)行介紹,包括對(duì)身份整體性的識(shí)別和對(duì)種族、年齡、性別、熟悉性等身份亞成分的識(shí)別,然后對(duì)面孔和語(yǔ)音在身份識(shí)別中的關(guān)系進(jìn)行介紹,最后進(jìn)行了總結(jié)和展望。
關(guān)鍵詞:身份識(shí)別,面孔,語(yǔ)音,腦功能成像。
分類(lèi)號(hào):B842
人們要與他人交流就必須能夠再認(rèn)他人,即識(shí)別他人的身份。身份識(shí)別使得人們對(duì)他人的認(rèn)識(shí)具有連貫性、一致性,從而為有效、準(zhǔn)確的交流提供了可能。人類(lèi)在識(shí)別他人身份方面具有很高的技能。例如,在缺乏其他線索的情況下,也能夠迅速辨別他人身份。
近年來(lái),隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的興起和發(fā)展,采用腦功能磁共振成像(functional MagneticResonance Imaging,fMRI)技術(shù)(以正常人為考察對(duì)象)和神經(jīng)心理學(xué)方法(以腦損傷病人為考察對(duì)象)對(duì)身份識(shí)別的研究越來(lái)越多,文章將綜述這兩個(gè)領(lǐng)域的研究,并對(duì)未來(lái)研究方向進(jìn)行展望。
1 概述
人們?cè)诳吹剿嗣婵、?tīng)到他人聲音的時(shí)候,就可提取與此人有關(guān)的性別、年齡、熟悉性、職業(yè),甚至個(gè)性等個(gè)人身份信息,這就是通常所說(shuō)的身份識(shí)別。它在日常生活中有重要作用。目前,對(duì)身份識(shí)別還沒(méi)有統(tǒng)一的定義,但研究者們普遍認(rèn)為,身份識(shí)別的典型表現(xiàn)是,同一個(gè)人的面孔和語(yǔ)音再次呈現(xiàn)的時(shí)候能夠得到再認(rèn)。因此,對(duì)身份識(shí)別的研究,也主要采用再認(rèn)的實(shí)驗(yàn)范式,包括對(duì)身份整體性的再認(rèn)和對(duì)身份亞成分(subcomponent ofidentity)的再認(rèn),如性別、種族等。
身份識(shí)別主要包括兩個(gè)方面:面孔身份識(shí)別和語(yǔ)音身份識(shí)別。20世紀(jì)80年代以來(lái),面孔身份識(shí)別始終是認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題之一,受到研究者的極大關(guān)注。在身份識(shí)別方面,語(yǔ)音與面孔有相似性,有些研究稱(chēng)之為“聽(tīng)覺(jué)面孔”(auditory face)。Belin發(fā)現(xiàn),類(lèi)似于對(duì)面孔呈現(xiàn)特異反應(yīng)的梭狀回(fusiform gyms),顥上溝(superiortemporal sulcus)對(duì)語(yǔ)音有特異性反應(yīng)。這個(gè)研究,使得人們開(kāi)始關(guān)注語(yǔ)音的身份識(shí)別。
關(guān)于身份識(shí)別的腦成像研究大都采用了重復(fù)啟動(dòng)(repetition priming)范式。在這種范式中,實(shí)驗(yàn)者首先給被試呈現(xiàn)面孔或語(yǔ)音刺激,間隔一段時(shí)間后,再次呈現(xiàn)此面孔或語(yǔ)音。這樣,與所呈現(xiàn)刺激加工相關(guān)的腦區(qū),會(huì)對(duì)刺激產(chǎn)生適應(yīng)性,從而對(duì)刺激的再次出現(xiàn)表現(xiàn)出較弱的腦區(qū)活動(dòng)。因此,初次呈現(xiàn)條件相對(duì)于再次呈現(xiàn)條件,表現(xiàn)出活動(dòng)顯著減弱的腦區(qū)就被認(rèn)為是與身份識(shí)別密切相關(guān)的腦區(qū)。有些研究采用即時(shí)重復(fù)啟動(dòng)(immediate repetition)范式,在這種范式中,同一面孔或語(yǔ)音的兩次呈現(xiàn)之間沒(méi)有其他刺激出現(xiàn);有些研究采用間隔重復(fù)啟動(dòng)(10ng-lag repetition)范式,在這種范式中,同一面孔或語(yǔ)音的兩次呈現(xiàn)之間還有其他刺激出現(xiàn),F(xiàn)階段的研究主要采用間隔重復(fù)啟動(dòng)范式。
2 身份識(shí)別的腦機(jī)制研究
身份識(shí)別不僅包括對(duì)一個(gè)人身份整體性的識(shí)別,而且包括對(duì)其種族、性別、熟悉性、自我/他人等身份亞成分的識(shí)別。下面分別描述與這兩種識(shí)別有關(guān)的腦機(jī)制研究。
2.1 身份整體性識(shí)別的腦機(jī)制
相對(duì)于身份亞成分的識(shí)別,對(duì)身份整體性的識(shí)別更為重要。以下從面孔和語(yǔ)音兩個(gè)方面分別介紹關(guān)于身份整體性識(shí)別的腦機(jī)制研究。
Winston等對(duì)面孔身份識(shí)別的研究,采用重復(fù)啟動(dòng)范式。他們采用的刺激圖片包含4種情況:同一或不同個(gè)體的相同或不同表情,實(shí)驗(yàn)采用非面孔圖片作為控制條件。實(shí)驗(yàn)由兩個(gè)階段組成,第一階段的任務(wù)是,被試看到物體圖片時(shí)做按鍵反應(yīng);第二階段的任務(wù)是,被試看到女性面孔圖片時(shí)做按鍵反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)同一個(gè)體的圖片再次呈現(xiàn)時(shí),梭狀回和顳上溝的激活表現(xiàn)出明顯的降低,表明梭狀回和顳上溝是與面孔身份整體性識(shí)別密切相關(guān)的區(qū)域。Hoffman等的實(shí)驗(yàn)要求被試注意所呈現(xiàn)圖片中面孔的個(gè)體性一眼神方向(eye gaze),或者是整體性一身份信息。結(jié)果發(fā)現(xiàn),被試對(duì)面孔身份識(shí)別的時(shí)候,枕下回(inferior OCtipital gyrus)和梭狀回出現(xiàn)了更大的激活。Henson等的實(shí)驗(yàn)也證明了梭狀回與身份整體性的識(shí)別是密切相關(guān)的。
相比之下,語(yǔ)音身份識(shí)別的研究首先開(kāi)始于腦損傷病人,這些病人能夠感知到實(shí)驗(yàn)材料中說(shuō)話者所敘述的語(yǔ)音內(nèi)容,但是不能再認(rèn)說(shuō)話者的身份。近年來(lái),研究者運(yùn)用腦功能成像技術(shù)也對(duì)正常人的身份識(shí)別過(guò)程進(jìn)行了考察。在Kriegstein等的一項(xiàng)腦功能成像研究中,實(shí)驗(yàn)者向被試播放語(yǔ)句,這些語(yǔ)句由不同的個(gè)體讀出。在實(shí)驗(yàn)中,被試判斷是語(yǔ)句重復(fù)還是說(shuō)話者重復(fù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與語(yǔ)句重復(fù)相比,說(shuō)話者重復(fù)的時(shí)候,大腦右側(cè)顳上溝前部(anterior superior temporal)和右側(cè)一部分楔前葉(precuneus)的活動(dòng)顯著,表明語(yǔ)音身份整體性的識(shí)別與大腦右側(cè)顳上溝前部和右側(cè)一部分楔前葉密切相關(guān)。Belin等也對(duì)語(yǔ)音身份整體性識(shí)別進(jìn)行了腦功能成像研究,在實(shí)驗(yàn)中,主試向被試播放語(yǔ)音,這些音節(jié)由不同的發(fā)音者發(fā)出。被試聽(tīng)音節(jié)而不做任何的反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)是發(fā)音者重復(fù),而不是音節(jié)重復(fù)時(shí),大腦右側(cè)顳上溝前部的激活顯著。這一研究驗(yàn)證了Kriegstein等人的研究結(jié)果。從上述實(shí)驗(yàn)可見(jiàn),右側(cè)顳上溝前部是與語(yǔ)音身份識(shí)別密切相關(guān)的區(qū)域。
負(fù)責(zé)面孔身份識(shí)別和語(yǔ)音身份識(shí)別的腦區(qū)雖然有所不同,但研究結(jié)果都顯示了顳區(qū)對(duì)身份整體性識(shí)別具有重要作用。另外,與語(yǔ)音身份識(shí)別相比,對(duì)面孔身份的識(shí)別,多了一個(gè)腦區(qū)的參與,這個(gè)腦區(qū)為梭狀回。這是因?yàn),面孔身份識(shí)別必然涉及到對(duì)面孔的加工,而梭狀回對(duì)面孔加工具有高度特異性,因此面孔身份識(shí)別與梭狀回的活動(dòng)聯(lián)系緊密。
2.2 身份亞成分識(shí)別的腦機(jī)制
雖然對(duì)身份整體性的識(shí)別有重要的作用,但是對(duì)身份亞成分的識(shí)別也是不可忽視的,否則人們同樣難以與他人進(jìn)行正常、合理的交流。以下對(duì)身份亞成分識(shí)別的腦功能成像研究進(jìn)行介紹。
2.2.1 種族識(shí)別研究
當(dāng)有面孔呈現(xiàn)到個(gè)體面前的時(shí)候,個(gè)體會(huì)猜想這張面孔屬于哪個(gè)種族,是亞洲人、非洲人還是美洲人,是否與自己屬于同一種族,這就是種族身份識(shí)別。行為學(xué)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),與對(duì)其他種族面孔的識(shí)別相比而言,人類(lèi)對(duì)自己種族的面孔進(jìn)行識(shí)別的時(shí)候,不僅所用反應(yīng)時(shí)更少,而且準(zhǔn)確率更高,即人類(lèi)對(duì)同種族面孔的識(shí)別具有優(yōu)越性。
Golby等對(duì)此進(jìn)行了一項(xiàng)腦功能成像研究。實(shí)驗(yàn)刺激材料為圖片,這些圖片的內(nèi)容分別為歐洲美國(guó)人面孔、非洲美國(guó)人面孔、古董收音機(jī)圖片和 注視點(diǎn),各種刺激隨機(jī)呈現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)被試為歐洲美國(guó)人和非洲美國(guó)人,在掃描過(guò)程中,被試按鍵以確定自己注意到了刺激。掃描實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,把掃描時(shí)呈現(xiàn)的刺激與新刺激混合在一起,然后再次呈現(xiàn)給被試,讓他們判斷哪些刺激是之前出現(xiàn)過(guò)的,以確認(rèn)其在掃描過(guò)程中對(duì)刺激的注意。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對(duì)其他種族面孔的識(shí)別相比,識(shí)別本種族面孔的時(shí)候,梭狀回平均信號(hào)發(fā)生顯著改變,說(shuō)明對(duì)同種族面孔的識(shí)別具有一定的優(yōu)越性(superiority)。
人們對(duì)不同種族的人的身份識(shí)別有所不同,即對(duì)同種族的人的身份識(shí)別具有優(yōu)越性,而且在同種族內(nèi)部這種優(yōu)越性也與對(duì)他人的熟悉程度有關(guān)。Kim等人對(duì)梭狀回的人類(lèi)種族面孔識(shí)別進(jìn)行了研究。他們的實(shí)驗(yàn)被試為高加索美洲人。在實(shí)驗(yàn)中,主試向被試隨機(jī)呈現(xiàn)4種不同的面孔,分別是被試熟悉的東方韓國(guó)人面孔、不熟悉的東方韓國(guó)人面孔、熟悉的高加索美洲人面孔、不熟悉的高加索美洲人面孔。實(shí)驗(yàn)任務(wù)讓被試對(duì)所呈現(xiàn)的圖片中的面孔的熟悉性做出判斷。結(jié)果發(fā)現(xiàn),被試對(duì)熟悉面孔的辨認(rèn)沒(méi)有種族差異,但對(duì)不熟悉面孔辨認(rèn)時(shí),梭狀回的激活有顯著差異。實(shí)驗(yàn)表明人類(lèi)對(duì)不熟悉面孔的辨認(rèn)有種族優(yōu)越性,優(yōu)先識(shí)別與自己同種族的面孔。
從上述研究可見(jiàn),梭狀回對(duì)面孔的識(shí)別有種族優(yōu)越性,但實(shí)驗(yàn)所采用的刺激材料都是種族差異明顯的面孔。面孔間的差異減少到何種程度,人類(lèi)就不能分辨出這些面孔是屬于不同種族的,目前還沒(méi)有相關(guān)研究。相對(duì)于面孔種族身份識(shí)別,語(yǔ)音種族身份的識(shí)別沒(méi)有腦成像研究。
2.2.2 性別識(shí)別研究
當(dāng)個(gè)體聽(tīng)到他人語(yǔ)音的時(shí)候首先會(huì)感受其性別,這就涉及到性別身份加工。面孔與語(yǔ)音識(shí)別的腦成像研究雖然開(kāi)始于20世紀(jì)80年代,但一直沒(méi)有關(guān)于性別身份識(shí)別方面的報(bào)告,把性別身份識(shí)別獨(dú)立出來(lái)進(jìn)行研究是近年來(lái)才出現(xiàn)的,還缺乏比較一致的研究結(jié)果。
有些fMRI研究發(fā)現(xiàn),人類(lèi)在識(shí)別男性聲音和女性聲音時(shí)沒(méi)有顯著差別。Orfanidou等向被試播放由不同性別的個(gè)體分別發(fā)出的真詞和假詞,并讓被試對(duì)詞的真假性做出判斷。結(jié)果發(fā)現(xiàn),對(duì)真詞和假詞加工的腦區(qū)域存在顯著差異,而對(duì)不同性別的語(yǔ)音識(shí)別卻沒(méi)有顯著差異。
有些研究得出相反的結(jié)果。Hunter等的研究采用性別模糊范式(語(yǔ)音的中心頻率在135Hz到181Hz之間,其中50%的評(píng)估者認(rèn)為語(yǔ)音是由男性發(fā)出的,另外50%的評(píng)估者認(rèn)為是由女性發(fā)出的。)和性別清晰范式(男性語(yǔ)音的中心頻率在101.09Hz到114.01Hz之間,女性語(yǔ)音的中心頻率在197.7Hz到225.84Hz之間)。刺激材料采用的是語(yǔ)句,這些語(yǔ)句的內(nèi)容分為3個(gè)維度,即視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中讓被試對(duì)講話者的性別做出判斷。結(jié)果發(fā)現(xiàn),女性語(yǔ)音和男性語(yǔ)音相比,顯著激活了右側(cè)顳上溝前部,而男性語(yǔ)音與女性語(yǔ)音相比,楔前葉的活動(dòng)顯著。Lattner等也進(jìn)行了腦功能成像研究,在實(shí)驗(yàn)中,主試向被試隨機(jī)呈現(xiàn)男性語(yǔ)音和女性語(yǔ)音,這些語(yǔ)音按照不同的標(biāo)準(zhǔn)又可分為自然語(yǔ)音和人工語(yǔ)音兩種。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,被試辨別所播放語(yǔ)音為自然語(yǔ)音或者是人工語(yǔ)音。結(jié)果發(fā)現(xiàn),女性語(yǔ)音與男性語(yǔ)音相比,在左側(cè)顳上回(superiortemporal gyms)后部和丘腦(thalamus)有顯著激活。在精神分裂癥病人身上也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的結(jié)果,即病人的聽(tīng)覺(jué)幻想具有性別差異,他們不考慮真實(shí)性別是什么,所幻想語(yǔ)音中的71%被認(rèn)為是男聲,23%被認(rèn)為是女聲。
上述可見(jiàn),從大多數(shù)研究來(lái)看,女性語(yǔ)音比男性語(yǔ)音激活更多的腦區(qū),也導(dǎo)致一些腦區(qū)更大的激活。相對(duì)于語(yǔ)音性別身份識(shí)別,還沒(méi)有面孔性別身份識(shí)別的腦成像研究報(bào)告。
2.2.3 熟悉性識(shí)別研究
對(duì)于他人的面孔和語(yǔ)音,個(gè)體不僅能識(shí)別其種族、性別,而且可以識(shí)別其是否是自己熟悉的人,與自己的熟悉程度如何等,這就是對(duì)他人熟悉性的識(shí)別。一張從沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的面孔和從沒(méi)有聽(tīng)過(guò)的語(yǔ)音是新穎的、不熟悉的,而多次見(jiàn)過(guò)或聽(tīng)過(guò)的就是熟悉的,熟悉的面孔和語(yǔ)音又有不同的熟悉程度,例如有些研究采用的是被試家人的面孔和語(yǔ)音,有些研究采用的是被試同事的面孔和語(yǔ)音,有些研究采用的是名人的面孔和語(yǔ)音。
Leveroni等的研究采用3種刺激材料,分別是名人面孔、不熟悉面孔和剛學(xué)習(xí)過(guò)的面孔。在實(shí)驗(yàn)中,被試看到所呈現(xiàn)面孔是剛剛學(xué)習(xí)過(guò)的面孔時(shí)做按鍵反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),識(shí)別熟悉面孔和識(shí)別不熟悉面孔相比,雙側(cè)前額葉(profrontal lobe)、單側(cè)顳葉(1ateral temporal lobe)和顳葉內(nèi)側(cè)(mesialtemporal lobe)的激活有顯著差異。Schwartz等對(duì)杏仁核(amygdale)的熟悉性識(shí)別進(jìn)行了研究,他們的實(shí)驗(yàn)在每個(gè)組塊中給被試呈現(xiàn)熟悉的面孔或者是熟悉與不熟悉都有的面孔,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與不熟悉面孔的識(shí)別相比而言,熟悉面孔的識(shí)別在杏仁核有顯著的激活。Pierce等在一項(xiàng)有關(guān)自閉癥病人的研究中也發(fā)現(xiàn),與自閉癥病人相比,正常人對(duì)熟悉面孔的加工更多的激活扣帶回后部(posteriorcingulate)、杏仁核、前額葉包括扣帶回前部(anteriorcingulate)。
相對(duì)于面孔熟悉性的研究,關(guān)于語(yǔ)音熟悉性的研究主要來(lái)自Kriegstein等。在Kriegstein等的實(shí)驗(yàn)中,依次給被試呈現(xiàn)語(yǔ)句,這些語(yǔ)句可分為被試熟悉的和不熟悉的。實(shí)驗(yàn)由4個(gè)階段組成,相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)分別是,從每個(gè)組塊中分辨熟悉語(yǔ)音、不熟悉語(yǔ)音、熟悉語(yǔ)音發(fā)出的具有某一特定語(yǔ)義內(nèi)容的句子和不熟悉語(yǔ)音發(fā)出的具有某一特定語(yǔ)義內(nèi)容的句子。結(jié)果發(fā)現(xiàn),相較于不熟悉的語(yǔ)音,當(dāng)給被試呈現(xiàn)熟悉語(yǔ)音時(shí),梭狀回出現(xiàn)顯著激活,而呈現(xiàn)不熟悉語(yǔ)音的時(shí)候,顳上溝后部、右側(cè)下頂葉(inferior parietal lobe)和杏仁核的激活顯著。Kriegstein等在隨后一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn),與對(duì)不熟悉語(yǔ)音的識(shí)別相比,對(duì)熟悉語(yǔ)音識(shí)別的時(shí)候,梭狀回、顳上溝前部和后部激活顯著。郝貴峰等的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),與接受不熟悉聲音刺激相比,被者在接受熟悉聲音刺激時(shí),后扣帶回、丘腦、右顳中回 (middle temporal gyms)和右前額中回(middle prefrontal gyrus)前部顯著激活,在接受不熟悉聲音刺激時(shí),左楔前葉、枕葉(occipital lobe)和楔葉顯著激活。
從以上研究中可以發(fā)現(xiàn),對(duì)熟悉面孔的識(shí)別主要激活的是顳區(qū)前部。而關(guān)于語(yǔ)音熟悉性的研究發(fā)現(xiàn)對(duì)熟悉語(yǔ)音的識(shí)別不僅能夠激活顳上溝,而且能夠激活梭狀回,以及梭狀回與顳上溝之間的區(qū)域。關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象,研究者們認(rèn)為,當(dāng)熟悉的語(yǔ)音呈現(xiàn)在耳邊時(shí),人們會(huì)自發(fā)想到擁有這個(gè)熟悉語(yǔ)音的個(gè)體,包括這個(gè)個(gè)體的面孔,所以對(duì)熟悉語(yǔ)音的識(shí)別激活了對(duì)面孔識(shí)別有特異性的區(qū)域,而不熟悉語(yǔ)音不能使人們想到他人面孔,所以不熟悉語(yǔ)音不能激活梭狀回。 目前對(duì)熟悉性身份識(shí)別的研究雖然得出了一些一致的結(jié)果,但是隨著被試對(duì)刺激材料的熟悉程度的不同又有所差異。
2.2.4 自我/他人識(shí)別研究
自我/他人面孔的識(shí)別有所不同,人類(lèi)不能直接看到自己的面孔,但是與他人說(shuō)話的時(shí)候卻時(shí)時(shí)刻刻看著他人的面孔,我們對(duì)他人面孔甚至比對(duì)自我面孔更加熟悉。
關(guān)于自我面孔識(shí)別的研究最有影響的是Keenan等的實(shí)驗(yàn),他們發(fā)現(xiàn)右半球是自我面孔加工的優(yōu)勢(shì)區(qū)域。實(shí)驗(yàn)采用兩種刺激材料,即“自我一著名”面孔(被試自己的面孔和著名人物的面孔合成)和“熟悉一著名”面孔(被試熟悉的面孔和著名人物的面孔合成),要求被試對(duì)所呈現(xiàn)面孔是否是自己的面孔做出判斷。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與右手按鍵相比,左手按鍵的時(shí)候,被試更傾向于把“自我一著名”面孔識(shí)別為自己的面孔。Keenan等對(duì)癲癇病人的研究同樣發(fā)現(xiàn)右半球是自我面孔識(shí)別的優(yōu)勢(shì)半球。Lucina等的研究也發(fā)現(xiàn),自我面孔的加工更多需要的是右半球的額下回和頂下回(inferiorparietal gyms),這就說(shuō)明了右半球是自我面孔識(shí)別的優(yōu)勢(shì)半球。
但Turk等用與Keenan等相似的實(shí)驗(yàn)卻得出相反的結(jié)果,即左半球是自我面孔識(shí)別的優(yōu)勢(shì)半球。實(shí)驗(yàn)以割裂腦病人為被試,以“自我-著名”和“熟悉-著名”兩種合成圖為刺激材料考察自我面孔識(shí)別情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)合成面孔圖片呈現(xiàn)在左腦時(shí),被試更多地判斷為自我面孔;圖片呈現(xiàn)在右腦的時(shí)候,被試更多地判斷為熟悉同事的面孔。
另一些研究同時(shí)否認(rèn)了Keenan和Turk的研究結(jié)果,認(rèn)為左腦和右腦都有自我面孔識(shí)別的能力。Kircher等分別進(jìn)行了兩個(gè)實(shí)驗(yàn),在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,主試把被試的自我面孔和新奇面孔混合,讓被試分辨自我面孔和新奇面孔;在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中,主試把是把新奇面孔和實(shí)驗(yàn)中合作者的面孔相混合,讓被試分辨新奇面孔和合作者面孔。結(jié)果發(fā)現(xiàn),對(duì)自我面孔辨別的時(shí)候,海馬(hippocampus)、腦島(insula)、扣帶回前部有顯著激活。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明,自我面孔識(shí)別是大腦左右側(cè)共同活動(dòng)的結(jié)果。Platek等采用圖片作為刺激材料,這些圖片分別是有關(guān)自我面孔、熟悉面孔和不熟悉面孔的。在實(shí)驗(yàn)中,被試辨別3種面孔。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對(duì)熟悉的他人面孔識(shí)別相比較而言,對(duì)自我面孔的識(shí)別顯著激活右側(cè)額上回、內(nèi)側(cè)額葉、下頂葉和左側(cè)顳中回。
從上述研究可見(jiàn),對(duì)自我面孔的識(shí)別涉及多個(gè)腦區(qū),不能簡(jiǎn)單地說(shuō)是哪個(gè)大腦半球主導(dǎo)的。
相應(yīng)的關(guān)于語(yǔ)音的自我/他人身份識(shí)別方面,F(xiàn)emyhougy等研究發(fā)現(xiàn)關(guān)于自我語(yǔ)音身份識(shí)別的能力與說(shuō)話者自己在一段對(duì)話中說(shuō)話的頻率和發(fā)言次數(shù)成正比,但目前還沒(méi)有腦成像方面的研究。
身份亞成分不僅包括上面介紹的種族、性別等,而且包括年齡、身高、體重等,但目前還沒(méi)有年齡、身高、體重的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究。
3 身份識(shí)別中面孔和語(yǔ)音的關(guān)系
在日常生活中,語(yǔ)音與面孔的加工是隨時(shí)進(jìn)行的。通常,這兩者并不是單獨(dú)呈現(xiàn),而是同時(shí)呈現(xiàn)的,這就提供了關(guān)于他人身份的冗余信息。大腦同時(shí)要對(duì)面孔和語(yǔ)音做出加工。
有些研究者認(rèn)為,同時(shí)呈現(xiàn)面孔和語(yǔ)音時(shí),對(duì)身份的識(shí)別不是在原水平上分別進(jìn)行,而是與其他個(gè)人相關(guān)信息在更高水平的超模型上得以結(jié)合,這些相關(guān)信息的結(jié)合可能發(fā)生在顳葉前部。
Bruce和Young提出的面孔識(shí)別模型認(rèn)為面孔識(shí)別經(jīng)過(guò)4個(gè)階段,分別是結(jié)構(gòu)編碼、面孔再認(rèn)單元(FRU)、信息儲(chǔ)存和姓名生成。面孔再認(rèn)單元提供結(jié)構(gòu)編碼和個(gè)體身份節(jié)點(diǎn)(PINs;個(gè)體身份節(jié)點(diǎn)是用來(lái)儲(chǔ)存有關(guān)個(gè)體信息的)的連接,面孔和語(yǔ)音的連接涉及個(gè)體身份節(jié)點(diǎn)。面孔和語(yǔ)音的結(jié)合過(guò)程是自上而下的加工,高水平的加工可以通過(guò)反饋?zhàn)饔谜{(diào)控較低水平的加工。Snowden等研究發(fā)現(xiàn),無(wú)論信息是以面孔還是以語(yǔ)音的方式呈現(xiàn),對(duì)于前顳葉受損的病人,都難以識(shí)別個(gè)體,所以前顥葉被認(rèn)為是個(gè)體身份信息得以結(jié)合的區(qū)域。
但是現(xiàn)在大部分研究表明,面孔與語(yǔ)音的結(jié)合發(fā)生在早期加工階段,其結(jié)合過(guò)程是自下而上的加工,不是自上而下的加工,也不存在所謂的超模型。
Kriegstein等進(jìn)行的一系列研究說(shuō)明語(yǔ)音和面孔的結(jié)合是發(fā)生在早期加工階段的。他們對(duì)面孔失認(rèn)癥病人的研究發(fā)現(xiàn),失認(rèn)癥病人對(duì)熟悉語(yǔ)音再認(rèn)的行為表現(xiàn)不及正常人,但是在梭狀回和顳上溝之間的區(qū)域的激活是正常的;對(duì)熟悉面孔反應(yīng)的區(qū)域,激活強(qiáng)度不及正常人的。這個(gè)研究從側(cè)面說(shuō)明,語(yǔ)音和面孔的結(jié)合是發(fā)生在早期加工階段,并不依賴(lài)自上而下的加工,而是自下而上的加工機(jī)制。面孔和語(yǔ)音身份識(shí)別之間的聯(lián)系是神經(jīng)的自動(dòng)連接,需要面孔和語(yǔ)音的同時(shí)呈現(xiàn),而不是超模型水平的結(jié)合。
4 總結(jié)和展望
隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,面孔和語(yǔ)音身份識(shí)別成為近幾年來(lái)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。關(guān)于面孔身份識(shí)別的研究越來(lái)越深入,不僅包含身份整體性的識(shí)別,也包含身份亞成分的識(shí)別。相比之下,對(duì)語(yǔ)音身份識(shí)別的研究卻剛起步。在語(yǔ)音身份識(shí)別方面,關(guān)于自我/他人身份識(shí)別、種族身份識(shí)別等都還是空白。性別身份識(shí)別方面也不很一致。對(duì)于語(yǔ)音物理特征等的變化的研究也是剛剛起步,如語(yǔ)音多大程度的變化人們才可以識(shí)別為同一身份等都還有待進(jìn)一步研究。
身份識(shí)別不只是簡(jiǎn)單的再認(rèn),而且涉及到注意、記憶等多種心理機(jī)能。身份識(shí)別的研究應(yīng)該與這些心理機(jī)能相互結(jié)合,才能達(dá)到完善的水平。
身份識(shí)別能力不是與生俱來(lái)的,是在后天成長(zhǎng)中逐漸發(fā)展起來(lái)的,而人類(lèi)在成長(zhǎng)過(guò)程中識(shí)別他人身份的能力是怎樣獲得并進(jìn)一步發(fā)展的,即身份識(shí)別的發(fā)展性研究目前也還是空白。
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