Восприятие лица

редактировать

Восприятие лица - это понимание и интерпретация лица лица, особенно человеческого лица, особенно в отношении обработки информации в мозге. Черты лица важная роль в развитии человека, неся большой объем социальной информации. Было показано, что младенцы в возрасте двух лет способны имитировать выражение лица взрослого, демонстрируя способность замечать такие детали, как форма рта и глаз, а двигать собственными мышцами. который производит похожие модели на их лицах.

На этом этапе новорожденные еще не осознают эмоциональное содержание, закодированное в выражениях лиц. Но к семи месяцам ребенок способен распознавать гневное или испуганное выражение лица, возможно, из-за угрозы -сознательной природы эмоции.

Восприятие обширных и разнообразных областей мозга. Иногда поврежденные части мозга вызывают нарушения понимания лиц, называемые прозопагнозией. Исследования мозга обычно показывают большую активность в области височной группы, известная как веретенообразная извилина, которая, как известно, вызывает прозопагнозию при повреждении (особенно когда повреждение происходит на обеих сторонах). Эти данные вызвали особый интерес к этой области, и по этой причине иногда называют веретенообразной лицевой областью (FFA). Важно отметить, что в области визуальной и области мозга работает множество нейронных сетей, включая систему визуальной и эмоциональной обработки.

  • 1 Развитие
  • 2 Взрослый
    • 2.1 Нейроанатомия обработки лица
    • 2.2 Полушарная асимметрия в способности обработки лица
    • 2.3 Когнитивная нейробиология
    • 2.4 Восприятие собственного лица
  • 3 Большое Содержание лица в припоминании памяти
    • 3.1 Проблема распознавания и производительности
    • 3.2 Проблема распознавания речи
    • 3.3 С воздействием воздействия на память
    • 3.4 Расширение эпизодической и объяснение существования
  • 4 Этническая принадлежность
  • 5 У людей с расстройством аутистического потока
    • 5.1 Скорость и методы
    • 5.2 Сопутствующие трудности
    • 5.3 Неврология
      • 5.3.1 Травматическое повреждение головного мозга
    • 5.4 Механизмы компенсации
  • 6 У лиц с шизофренией
  • 7 Другие животные
  • 8 Искусственные
  • 9 Генетическая основа
  • 10 См.
  • 11 Ссылки
  • 12 Дополнительная литература
  • 13 Внешние ссылки
Развитие

От рождения младенцы обладают рудиментарными способностями к обработке лиц и проявляют также повышенный интерес к лицам. Например, было показано, что новорожденные (1–3 дня) могут распознавать лица, даже когда они повернуты на 45 градусов. Однако интерес к лицам не проявляется постоянно в младенчестве и со временем увеличивается и уменьшается по мере взросления ребенка. В частности, в то время как новорожденные предпочитают лица, это снижается в возрасте от одного до четырех месяцев. Примерно к трем месяцам предпочтение к лицам, появляется, и к лицам, кажется, начинает пика в течение следующих двух лет жизни. Возрождение предпочтения лиц в возрасте трех месяцев может быть вызвано собственными двигательными способностями и опытом ребенка. Младенцы в возрасте двух дней способны имитировать мимику взрослого, демонстрируя свою способность замечать такие детали, как форма рта и глаз, а также двигать собственными мышцами таким образом, чтобы узоры на их лицах. Однако, несмотря на эту способность, новорожденные еще не осознают эмоциональное содержание, закодированное в мимике.

Пятимесячные дети, когда им представлен образ человека с испуганным выражением лица и человека с счастливым выражением лица, уделяют одинаковое количество внимания и демонстрируют аналог , образ с событием потенциалы (ERP) для обоих. Когда семимесячные дети получают такое же лечение, они привлекают возможности для испуганного лица проявляет более сильный исходный отрицательный центральный компонент, чем счастливого лица. Этот результат указывает на повышенное внимание и когнитивную направленность страха, что отражает угрозу -сознательную природу эмоции. Кроме того, отрицательные центральные компоненты младенцев не различались для новых лиц, различались по особенностям эмоционального выражения, но были сильнее для лиц с разными эмоциями. считали счастливые и грустные лица отдельными эмоциональными категориями. Хотя было обнаружено, что семимесячные дети больше сосредотачиваются на испуганных лицах, другое исследование, проведенное Джессеном, Альтватер-Макензеном и Гроссманном, показало, что «счастливые выражения лица вызывают усиленное симпатическое возбуждение у младенцев» как при сознательном представлении ее мимики, так и при представлении ее мимики. ее мимики. ее мимики. ее.. предъявляется сверхминимально или таким образом, чтобы младенцы осознавали стимул. Эти результаты показывают, что осознанное осознание вызывает реакцию ребенка на этот стимул.

Распознавание лиц - важный неврологический механизм, который люди в обществе используют каждый день. Джеффри и Родс пишут, что лица «передают огромное количество информации, которую мы используем для управления нашим социальным взаимодействием». Эмоции большую роль в наших социальных столкновений. Восприятие положительной или отрицательной эмоции на влияет на то, как человек обрабатывает это лицо. Например, лицо, которое воспринимает как имеющее изображение эмоции, обрабатывает менее целостным образом, чем лицо, отображающее положительную эмоцию. Способность распознавать лица проявляется даже в раннем детстве. Неврологические механизмы, ответственные за распознавание лиц, появляются к годам. Исследования показывают, что дети обрабатывают лица аналогично взрослым, но взрослые обрабатывают лица более эффективно. Причина этого может быть в улучшении памяти и когнитивных функций, которое происходит с возрастом.

Младенцы могут воспринимать выражения лица как социальные сигналы, представляющие чувства других людей, прежде чем они годик. В семь месяцев объект очевидной эмоциональной реакции наблюдаемого лица имеет значение для обработки лица. Младенцы в этом возрасте демонстрируют больше негативных центральных компонентов на сердитых лицах, которые смотрят прямо на них, чем где-либо еще, хотя направление взгляда испуганных лиц не имеет никакого значения. Кроме того, два отрицательных компонента ERP в задней части мозга по-разному возбуждаются двумя протестированными выражениями. Эти результаты показывают, что младенцы в этом возрасте могут, по крайней мере, частично осознавать высокий уровень от гнева, направленного на них, по с гневом, направленным в другом месте. По крайней мере, к семи месяцам младенцы также использовать выражения лица, чтобы понимать поведение других. Семимесячные дети будут обращать внимание на лицевые сигналы, чтобы понять мотивы других людей в неоднозначных ситуациях, как показало исследование, в котором они дольше наблюдали за лицом экспериментатора, если он взял у них игрушку и сохранял нейтральное выражение, чем если бы счастливое выражение. Интерес к социальному миру увеличивается при взаимодействии с физическим средой. Обучение трехмесячных младенцев дотягиванию до предметов с помощью липких рук, покрытых липучкой, увеличивает количество внимания, которое они уделяют лицам, по сравнению с пассивным перемещением через предметы руки и необученными контрольными группами.

Следуя идее о том, что семимесячные дети имеют категоричное понимание эмоций, они также способны связывать эмоциональные просодии с выражениями лица. Когда им показывают счастливое или сердитое лицо, которым их вскоре соответствует счастливым или сердитым тоном, ERP следуют разным образцам. Счастливые сопутствующие сердитым голосом, чем несочетаемые пары, в то время как такие разные лица, совпадающими парами, причем большая реакция означала следует за сердитым лицом. Принимая во внимание роль в формировании, эта способность вызывает опытные реакции со стороны родителей, эта способность играет роль в формировании понимания мимики.

Некоторые другие исследования показывают, что ранний опыт восприятия имеет решающее значение для развития способностей, характерных для визуального восприятия взрослых, включая способность узнавать знакомых людей, а также узнавать и понимать выражения лиц. Способность различать лица, так же как и язык, по-видимому, имеет потенциал в раннем детстве, который сводится к типам лиц, которые были испытаны в раннем возрасте. Младенцы могут различать лица макак в возрасте шести месяцев, но без контакта с ними могут различать лица в возрасте девяти месяцев. Показ фотографий макак в течение этого трехмесячного периода далятимесячным детям возможность надежно различать незнакомые лица макак.

Нервные субстраты восприятия лиц у младших, вероятно, аналогичные таковые у взрослых, ограничения технологии визуализации, которые возможны для использования с младенцами, в настоящее время обеспечивают очень специфическую локализацию функций, а также специфическую из подкорковых областей. как миндалевидное тело, которое активна в восприярия выражения лица у взрослых. В исследовании, проведенном на здоровых взрослых людях, было показано, что лица, вероятно, частично обработаны ретинотектальным (подкорковым) путем.

Однако есть активность около веретенообразной извилины, а также в затылочных областях. когда младенцы сталкиваются с лицами, и это зависит от факторов, включая выражение лица и направление взгляда.

Взрослый

Распознавание и восприятие лиц - жизненно важные способности, необходимые для сосуществования в обществе. Лица могут определять такие вещи, как личность, возраст, пол, раса и направление, в котором кто-то смотрит. Исследования, основанные на нейропсихологии, поведении, электрофизиологии и нейровизуализации, подтвердили идею о специализированном механизме восприятия лиц. Пациенты с прозопагнозией демонстрируют нейропсихологическую поддержку особого механизма восприятия лица у этих людей из-за повреждений головного мозга., имеют дефицит лицевого восприятия, но их когивное восприятие объектов остается неизменным. Эффект инверсии лица обеспечивает поведенческую поддержку специализированного механизма, поскольку люди, как правило, испытывают больший дефицит в выполнении задачи, когда предлагается отреагировать на перевернутое лицо, чем на перевернутый объект. Электрофизиологическая поддержка исходит из открытия, что ответы N170 и M170, как правило, зависит от лица. Исследования нейровизуализации, такие как исследования ПЭТ и фМРТ, показывают поддержку специального механизма обработки лица, поскольку они идентифицированы в области веретенообразной извилины, которые имеют более высокую активацию во время задач восприятия лица, чем другие задачи визуального восприятия. Теории о процессах, связанных с восприятием взрослыми лицами, в основном пришли из двух источников: исследования нормального восприятия лица взрослыми и исследования нарушений восприятия лица, вызванных травмой головного мозга или неврологическим заболеванием. Новые оптические иллюзии, такие как эффект искажения вспыхнувшего лица, в котором научная феноменология опережает неврологическую теорию, также использует области для исследований.

Одна из наиболее широко распространенных теорий восприятия лиц утверждает, что понимание включает в себя несколько этапов: от базовых манипуляций с восприятием сенсорной информации до получения сведений о человеке (таких как возраст, пол или привлекательность) до того, как способны вспомнить важные, такие как свое имя и любой соответствующий прошлый опыт человека.

Эта модель (разработанная психологами Вики Брюс и Эндрю Янгом) утверждает, что восприятие лица может несколько независимых подпроцессов, работающих в унисон. «Описание, ориентированное на вид», получается из входных данных восприятия. Простые физические аспекты лица используются для определения возраста, пола или основных выражений лица. Большая часть анализа на этом этапе проводится по каждой функции. Эта исходная информация используется для создания структурной модели лица, которая позволяет сравнивать его с другими людьми в памяти и между видами. После нескольких воздействий на лицо этот структурный код позволяет нам распознавать это лицо в разных контекстах. Это объясняет, почему того же человека, увиденного под новым углом, все еще можно узнать. Можно увидеть, что это структурное кодирование характерно для вертикальных лиц, что демонстрируется эффектом Тэтчер. Структурно закодированное представление в условные «блоки распознавания лиц», используемые с «узлами персональной идентификации» для идентификации человека посредством информации из семантической памяти. В ходе экспериментальных исследований было показано, что естественная способность произносить чье-то имя при представлении его лица нарушается в некоторых случаях черепно-мозговой травмы, предполагая, что на самом деле может быть механизм запоминания другой информации о человеке.

Изучение прозопагнозии (нарушение распознавания лиц, обычно вызванное травмой мозга) было особенно полезно для понимания того, как может работать нормальное восприятие лица. Люди с прозопагнозией могут различаться по своим способам понимать лица.

это способность, которая находится на рассмотрении многих мозга; тем не менее, некоторые области оказались особенно важными. Исследования мозга обычно показывают большую активность в области височной группы, известная как веретенообразная извилина, которая, как известно, вызывает прозопагнозию при повреждении (особенно когда повреждение происходит на обеих сторонах). Эти данные вызвали особый интерес к этой области, и по этой причине иногда называют веретенообразной областью лица (FFA).

Нейроанатомия обработки лица

Есть несколько частей мозга, которые играют роль в восприятии лица. Россион, Хансиув и Дрико использовали ЖИРНОЕ фМРТ отображение мозга, чтобы идентифицировать активацию, когда испытуемые смотрели и машины, и лица. В большинстве случаев жирным шрифтом используется фМРТ, чтобы определить, какие исследования в области активируют различные когнитивные функции мозга, используются контраст, зависящий от уровня кислорода в крови (жирный шрифт). Они представили, что затылочная область лица, расположенная в затылочной доле, веретенообразная область лица, верхняя височная борозда, миндалевидное тело и передняя / нижняя Кора височной доли, все они играли роль в противопоставлении лиц автомобиля, первоначальное восприятие лица начиналось с веретенообразной области лица и затылочной области лица. Вся эта область соединяется, образуя сеть, которая помогает различать лица. Обработка лиц в мозгу известна как восприятие «суммы частей». Однако сначала необходимо обработать отдельные части лица, чтобы собрать все части вместе. На ранней стадии обработки затылочная область лица восприятием лица, распознавая глаза, нос и рот как отдельные части. Кроме того, Аркурио, Голд и Джеймс использовали BOLD fMRI-картирование для определения паттернов активации в мозге, когда части лица представлены в комбинации, а когда они представлены по отдельной. Затылочная область лица активируется визуальным восприятием черт лица, например, носа и рта, и предпочтительной комбинацией двух глаз перед другими комбинациями. Это исследование подтверждает, что затылочная область лица распознает части лица на ранних этапах распознавания. Напротив, веретенообразная область лица не показывает предпочтения единичными функциями лица, потому что эта веретенообразная область лица отвечает за «целостную / конфигурационную» информацию, что, что, она объединяет все обработанные части лица при обработке. Эта теория подтверждается работой Gold et al. которые, независимо от ориентации лица, у испытуемых есть возможность настроить индивидуальные черт лица. На испытуемых также повлияло кодирование отношений между этими особенностями. Это показывает, что обработка выполняется путем суммирования частей на более поздних этапах распознавания.

Восприятие лица хорошо идентифицировано, нейроанатомические корреляты в головном мозге. Во время восприятия лиц происходит активация в экстрастриальных областях сторон, особенно в веретенообразной области лица, затылочной области лица (OFA) и верхней борозде (fSTS). Восприятие перевернутого лица связано с повышенной активностью нижней височной коры, а восприятие перевернутого лица связано с повышенной активностью затылочной коры. Это позволяет предположить, что этот процесс может быть специфическим для восприятия человеческих лиц.

Веретенообразная область лица расположена в боковой веретенообразной извилине. Считается, что эта область участвует в целостной обработке лиц и чувствительна к наличию лицевых частей, а также к конфигурации этих частей. Веретенообразная область лица также обнаружение и идентификация лиц. Это подтверждено активацией фМРТ и исследованиями прозопагнозии, которая включает в себя активацию в веретенообразной области лица.

OFA использует в нижней затылочной извилине. Подобно FFA, эта область также активна при успешном обнаружении личности, что подтверждено фМРТ. OFA участвует и необходим в анализе лицевых частей, но не в расстановке или конфигурации лицевых частей. Это говорит о том, что OFA может участвовать в этапе обработки лица, который происходит до обработки FFA.

fSTS участвует в распознавании лицевых частей и не чувствителен к конфигурации этих частей. Также считается, что эта область участвует в восприятии взгляда. FSTS подозрительную активацию при обращении к направлению взгляда.

Двусторонняя активация обычно проявляется во всех этих областях лица. Однако есть некоторые исследования, которые включают активацию одной стороны по сравнению с другими. Например, McCarthy (1997) показал, что правая веретенообразная извилина более важна для обработки лица в сложных ситуациях.

Горно-Темпини и Прайс показали, что веретенообразные извилины лучше реагируют на лица, тогда как парагиппокампальные / языковые извилины реагируют на здания.

Важно отметить, что, хотя элементы селективно реагируют на лица, обработка задействует множество нейронных сетей. Эти сети также включают системы визуальной и эмоциональной обработки. Исследование эмоциональной обработки лица показало, что работают и другие функции. При взгляде на лица, проявляющие эмоции (особенно с выражением лица страха), по сравнению с нейтральными лицами, повышенная активность в правой веретенообразной извилине. Эта повышенная активность также коррелирует с повышенной активностью миндалины в тех же ситуациях. Эффекты эмоциональной обработки, наблюдаемые в веретенообразной извилине, уменьшаются у пациентов с поражением миндалины. Это демонстрирует возможные связи между миндалевидным телом и областями обработки лица.

Другим аспектом влияет как на веретенообразную извилину, так и на активацию миндалины, является знакомство лиц. Наличие нескольких областей, которые могут быть активированы схожими компонентами лица, указывает на то, что обработка лица - сложный процесс. Платек и Кемп (2009) показали повышенную активацию мозга в предклинье и клинке, когда например дифференцировать два лица (родственные и знакомые не родственные лица), и роль задних медиальных субстратов для визуальной обработки лиц со знакомыми чертами (например, лица, усредненные с лицом)) брата или сестры).

Ишай и его коллеги предложили гипотезу топологии объектной формы, которая утверждает, что существует топологическая организация нейронных субстратов для обработки объектов и лиц. Тем не менее, Готье не предполагает, что модели специфичных для категорий и карт, могли бы приспособиться к большинству других предложенных моделей для нейронной основы обработки.

Большинство нейроанатомических субстратов для обработки лица перфузируются средней мозговой артерией (MCA). Таким образом, обработка лица изучалась с использованием измерений средней скорости мозгового кровотока в средних мозговых артериях с сторон. Во время задач по распознаванию лиц наблюдались более значительные изменения в правой средней мозговой артерии (RMCA), чем в левой (LMCA). Было указано, что мужчины были латерализованными во время выполнения задач по обработке лиц.

Так же, как память и когнитивные функции разделяют способности детей и распознавать лица, узнаваемость лица может также играть роль в восприятии лиц. Чжэн, Мондлох и Сегаловиц записали связанные с событием потенциалы в мозге, чтобы определить время распознавания лиц в мозге. Результаты исследования показывают, что знакомые лица обозначаются и распознаются более сильным N250, ответом на определенную длину волны, который играет роль в визуальной памяти лиц. Аналогичным образом Moulson et al. представьте, что все лица вызывают в мозгу реакцию N170.

Используя фМРТ с однократными электрофизиологическими характеристиками, группа Дорис Цао обнаружила код, который использует мозг для обработки лиц у макак. Мозгу концептуально нужно всего ~ 50 нейронов для кодирования любого человеческого лица, с чертами лица, проецируемых на оси (нейроны) в 50-мерном «пространстве лица».

Межполушарная асимметрия способности лиц

Механизмы, лежащие в основе гендерных обработок лиц, не были тщательно изучены.

Исследования с использованием определения аффекта лица (FAIT) для выполнения электрофизиологических методов выполнения задания на распознавание лица (FRM) и задания на определение аффекта (FAIT). Испытуемые мужского пола использовали правое, субъекты женского пола использовали систему нейронной активации левого полушария при лиц и эмоциях лица. Это позволяет предположить, что способность распознавать лица, используемая в процессе когнитивными технологиями, позволяет предположить, что способность распознавать лица не связана с оценкой интеллекта. Гендерные указывать на роль половых гормонов. У женщин может быть изменчивость психологических функций, связанных с различными фазами менструального цикла .

Данные, полученные в норме и при патологии, подтверждают асимметричную обработку лица. Горно-Темпини и другие в 2001 году предположили, что левая нижняя лобная кора и двустороннее затылочно-височное соединение одинаково реагируют на все состояния. Некоторые нейробиологи утверждают, что левая нижняя лобная кора (зона Бродмана 47 ), так и затылочно-височное соединение участвуют в лицевой. Правая нижняя височная / веретенообразная извилина избирательно реагирует на лица, но не на лица, не являющиеся лица. Правый височный полюс активируется при различении знакомых лиц и сцен от незнакомых. Правая асимметрия в средней височной для лиц также была дол с помощью измерения церебрального кровотока (CBF), измеренного 133-ксеноном. Другие исследователи наблюдали правую латерализацию для распознавания лиц в предыдущих электрофизиологических исследованиях и исследованиях изображений.

Следующее наблюдение асимметрии для лицевого восприятия будет то, что будут реализованы разные полушарные стратегии. Ожидается, что правое полушарие будет использовать левую аналитическую стратегию. В 2007 году Филип Нджеманзе, используя новую технику функционального транскраниального допплера (fTCD), называемую функциональную транскраниальной доплеровской спектроскопией (fTCDS), что мужчины правую латерализацию для восприятия объекта и лица, в то время как имеют левую латерализацию для лицевого восприятия. задачи, но показали правильную тенденцию или отсутствие латерализации для восприятия объекта. Нджеманзе использует fTCDS, суммирование ответов, связанных со сложностью лицевых стимулов, которые можно было бы использовать как доказательство топологической организации этих корковых областей у мужчин. Можно предположить, что последний простирается от области, с восприятием объекта, до большей области, с восприятием лица.

Это согласуется с гипотезой о топологии объектной формы, предложенной Ишаи и его коллегами в 1999 году. Взаимосвязь объекта и восприятия лица была основана на процессе и, по-видимому, связана с их общей стратегией обработки справа. полушарие. Более того, когда тем же мужчинам была представлена ​​парадигма лица, требующая аналитической обработки, активировалось левое полушарие. Это согласуется с предположением, сделанным Готье в 2000 году, что экстрастриатная кора головного мозга содержит области, которые лучше всего подходят для различных вычислений и описываются как модель карты процесса. Таким образом, предлагаемые модели не исключают друг друга, и это указывает тот факт, что обработка лица не накладывает никаких новых ограничений на мозг, кроме тех, используются для других стимулов.

Можно предположить, что каждый стимул был отображен по категориям на лицо или не на лицо, процесс на целостный или аналитический. Поэтому для правого или левого когнитивных стилей была реализована унифицированная система отображения процессов по категориям. Нджеманзе в 2007 году пришел к выводу, что для восприятия лица мужчины использовали категориальную систему отображения процессов правого когнитивного стиля, а женщины использовали то же самое для левого стиля.

Когнитивная нейробиология

Когнитивные нейробиологи Изабель Готье и являются двумя главными сторонниками точки зрения, согласно которой распознавание лиц предполагает экспертное распознавание похожих объектов (см. Perceptual Сеть экспертизы ). Другие ученые, в частности Нэнси Канвишер и ее коллеги, утверждают, что распознавание лиц включает в себя процессы, специфичные для лица и не задействованные экспертным распознаванием в других классах объектов (см. предметная специфика ).

Исследования Готье показали, что область мозга, известная как веретенообразная извилина (иногда называемая веретенообразной областью лица, потому что она активна во время распознавания лиц), также активна, когда участники исследования различать разные типы птиц и автомобилей, и даже когда экспертами в различении сгенерированных компьютеров бессмысленных форм, известных как greebles. Это предполагает, что веретенообразная извилина может играть общую роль в распознавании похожих визуальных объектов. Яода Сюй, затем научный сотрудник Нэнси Канвишер, повторила исследование, посвященное автомобилям и птицам, с помощью усовершенствованной конструкции фМРТ, которая была менее восприимчива к учетным данным внимания.

Активность, обнаруженная Готье, когда участники рассматривали объекты без лица, однако это могло быть связано с тем, что у нас больше опыта для лиц, чем для других объектов. Не все результаты этого исследования были успешно воспроизведены, например, другие исследовательские группы, использующие другие исследования, которые представляют, что веретенообразная извилина характерна для лиц, и близлежащие области имеют дело с объектами, не являющимися участниками.

. Однако эти неудачи в воспроизведении трудно интерпретировать, поскольку представлены по слишком многим методам. Утверждено, что некоторые исследования проверяют аналитические данные с объектами, которые немного проверяют рамки их компетенции. Более того, сбои при репликации нулевыми эффектами и происходят по разным причинам. Напротив, каждое повторение придает больший вес конкретному аргументу. Что касается «специфических для лица» эффектов в нейровизу, в настоящее время есть несколько повторений с участием Гриблов, птиц и автомобилей, а также два неопубликованных исследования с участием шахматных экспертов.

Хотя иногда обнаруживается, что опыт привлекает FFA (например, предположил сторонник этой точки зрения в предыдущей абзаце), более распространенным и менее спорным выводом является то, что опыт приводит к фокусной категориальной селективности в веретенообразной извилине - паттерн. похожий с точки зрения предшествующих факторов и нейронной специфичности тот, который наблюдался для лица. Таким образом, остается открытым вопрос о том, задействуют ли распознавание лиц и распознавание объектовного уровня сходные нейронные механизмы в разных субрегионах, веретенообразной, или эти два формы домена разделяют одни и те же нейронные субстраты. По крайней мере, в одном исследовании одного человека часто перекрываются друг с другом, бессмысленен в смысле, что отдельные измерения FFA у отдельного человека часто перекрываются друг с другом, чем измерения FFA и регионы, ориентированные на экспертизу. В то же время многочисленные исследования не смогли полностью воспроизвести их. Например, в четырех опубликованных исследованиях фМРТ был задан вопрос, имеет ли опыт какой-либо конкретная связь с FFA, в частности, путем тестирования эффектов экспертизы как в FFA, так и в соседней области, но не избирательной области лица, называемой LOC (Rhodes et al.., JOCN 2004; Op de Beeck et al., JN 2006; Moore et al., JN 2006; Yue et al. VR 2006). Во всех исследованиях влияние опыта значительно сильнее в LOC, чем в FFA, и действительно, в двух исследованиях эффекты опыта были только погранично значимыми в FFA, в то время как эффекты были устойчивыми и значительными в LOC во всех четырех исследованиях.

Таким образом, до сих пор неясно, в каких именно ситуациях веретенообразная извилина становится активной, хотя очевидно, что распознавание лиц во многом зависит от этой области, и ее повреждение может привести к серьезным нарушениям распознавания лиц.

Восприятие собственного лица

Исследования, касающиеся восприятия лица, в том числе специально изучали восприятие собственного лица. Одно исследование показало, что на восприятие / узнавание собственного лица не влияет изменение контекста, в то время как восприятие / узнавание знакомых и незнакомых лиц отрицательно сказывается. Другое исследование, посвященное пожилым людям, показало, что у них было преимущество самооценки при конфигурирующей обработке, но не естественной обработки.

Преимущество лица при воспроизведении памяти

Во время восприятия лица нейронные сети устанавливают связь с мозг, чтобы вспомнить воспоминания. Согласно семенной модели восприятия лица, существует три этапа обработки лица, включая распознавание лица, восстановление воспоминаний и информации, связанных с этим лицом, и, наконец, отзыв имени. Однако из этого порядка есть исключения. Например, имена вспоминаются быстрее, чем семантическая информация в случае хорошо знакомых стимулов. Хотя лицо является мощным идентификатором людей, голос также помогает в распознавании людей и является идентификатором важной информации.

Было проведено исследование, чтобы выяснить, помогают ли лица или голоса идентифицировать людей и вспомнить семантическая память и эпизодическая память. В этих экспериментах рассматриваются все три этапа обработки лица. Метод эксперимента заключался в том, чтобы показать двум группам знаменитостей и знакомые лица или голоса с помощью межгруппового дизайна и попросить участников вспомнить информацию о них. Сначала участников спрашивают, знаком ли стимул. Если они ответят «да», их попросят указать информацию (семантическая память) и воспоминания о человеке (эпизодическая память), которые соответствуют представленному лицу или голосу. Все эти эксперименты демонстрируют сильное явление преимущества лица и то, как оно сохраняется в различных последующих исследованиях с разными экспериментальными контролями и переменными.

Проблема распознавания и производительности

После первых экспериментов с Преимущество лиц перед голосом в воспроизведении памяти, выявлены ошибки и пробелы в использованных методах. Во-первых, не было явного преимущества лица на этапе распознавания обработки лица. Участники чаще реагировали на голоса, чем на лица. Другими словами, когда голоса распознавались (примерно в 60-70% случаев), им было намного труднее вспомнить биографические данные, но они очень хорошо распознавались. Результаты рассматривались как суждения «запомнить» против «знающих». Намного больше результатов запоминания (или знакомства) происходило с голосами, и больше ответов «знать» (или воспоминаний) происходило с лицами. Это явление сохраняется в результате экспериментов с преступными группировками в тюрьмах. Свидетели с большей вероятностью скажут, что голос подозреваемого казался знакомым, чем его / ее лицо, даже если они ничего не могут вспомнить о подозреваемом. Это несоответствие связано с большим количеством догадок и ложных тревог, которые возникают с голосами.

Для придания лицам такой же неоднозначности, как у голосов, в последующем эксперименте стимулы лица были размыты. В этом эксперименте использовались те же процедуры, что и в первом, и двум группам были представлены наборы стимулов, состоящие из лиц наполовину знаменитостей и наполовину незнакомых лиц. Единственная разница заключалась в том, что раздражители лица были размыты так, чтобы не было видно деталей. Затем участников попросили сказать, они узнали конкретную биографическую информацию о себе и, наконец, знают ли они имя человека. Результаты полностью отличались от результатов первоначального эксперимента, подтверждая мнение о том, что в методе первого эксперимента были проблемы. Согласно результатам наблюдения, тот же объем информации и воспоминаний можно было вспомнить с помощью голосов и лиц, что сводило на нет преимущество лица. Однако эти результаты ошибочны и преждевременны, потому что другие методологические проблемы в эксперименте еще необходимо исправить.

Содержание речи

Процесс контроля содержания отрывка речи оказался более сложным. труднее, чем устранение на фотографиях нелицензионных сигналов. Таким образом, результаты экспериментов приводят к ошибочным выводам распознавания голоса вместо распознавания лиц. Например, в ходе эксперимента было обнаружено, что в 40% случаев участники могли легко связать себя со своим родом занятий, просто угадав. Чтобы устранить эти ошибки, экспериментаторы удалили части голосовых образцов, которые могли дать ключ к разгадке личности, например, крылатые фразы цели. Даже после контроля голоса, а также изображений (с использованием размытых лиц) показывают, что эта информация может быть более доступной для извлечения, когда люди узнают лица, а не голоса.

Другой метод управления контентом отрывков из выступлений заключается в представлении лиц и голосов лично знакомых лиц, как учителя или соседи участников, вместо лиц и голосов знаменитостей. Таким образом, в отрывках речи используются одинаковые слова. Например, знакомых целей просят прочитать точно такой же сценарий речи для отрывков из их голосов. Результаты снова показали, что люди узнают лицо, чем голоса.

Проблема с выполнением воздействия

Еще один фактор, который необходимо, чтобы результаты воздействия были надежными - это частота. Люди чаще всего видят лица знаменитостей, чем их голоса. Через журналы, газеты и Интернет люди ежедневно знакомятся с знаменитостями без их голоса, а не с их голосами без лица. Таким образом, кто-то может возразить, что для всех экспериментов, которые проводились до сих пор, результаты были воздействием на лица знаменитостей, а не на их голоса.

Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи решили использовать лично знакомые люди в качестве стимулов, а не знаменитости. Лично знакомые люди, такие как учителя участников, по большей части слышны, а также видны. Исследования, в которых использовался этот тип управления, также использовался этот тип управления. Студенты смогли быстрее извлекать семантическую информацию, узнавая лица своих учителей (как нормальные, так и размытые), а не их голоса.

Исследователи на протяжении многих лет еще более эффективный способ контролировать воздействие только речевых отрывков, ассоциативное обучение парадигма. Участников просят связать семантическую информацию, а также имена с неизвестными до эксперимента голосами и лицами. В текущем эксперименте, который использовал эту парадигму, имя и профессию были даны вместе, соответственно, голосом, лицом или тем, и другими трем группам участников. Описанные выше ассоциации были повторены четыре раза. Следующим шагом было задание вспомнить, в котором были представлены все стимулы, которые были изучены на предыдущем этапе, и участники просили назвать профессию и название каждого стимула. Опять же, результаты показывают, что семантическая информация может быть более доступной для извлечения, когда люди узнают лица, чем голоса, даже когда частота воздействия контролируется.

Расширение эпизодической памяти и объяснение существования

Эпизодическая память это наша способность запоминать аутентичные, ранее пережитые события. При распознавании лиц, поскольку это относится к эпизодической памяти, было показано, что активация происходит в левой боковой префронтальной коре, теменной доле и в левой медиальной лобной / передней поясной коре головного мозга. Также было обнаружено, что левосторонняя латерализация во время эпизодического восстановления памяти в теменной коре сильно коррелировала с успехом восстановления. Возможно, это связано с гипотезой о том, что связь между распознаванием лиц и эпизодической памяти была сильнее, чем связь голоса и эпизодической памяти. Эта гипотеза также может быть подтверждена существованием устройств распознавания лиц, которые, как считается, расположены в височных долях. Есть также устройства существования двух отдельных нейронных систем для распознавания лиц: одна для знакомых лиц, а другие для недавно изученных лиц. Одно из объяснений связи между распознаванием лиц и эпизодической памятью состоит в том, что, благодаря распознаванию лиц, является средством общения с другими людьми.

Этническая принадлежность

Различия в распознавании лиц и различий в восприятии лиц других рас были впервые исследованы в 1914 году. Люди склонны воспринимать людей других рас, как всех похожих:

При прочих равных, отдельные лица представителей разных видов отличаются друг от друга, нашему контакту с расой в целом. Таким образом, для непосвященного американца все азиаты похожи, в то время как для азиатов все белые люди похожи.

Это явление известно в основном как эффект кросс-расы, но его также называют собственным - эффект расы, эффект другой расы, предвзятость собственной расы или межрасовый дефицит распознавания лиц.

В 1990 году Маллен сообщил об обнаруженных доказательствах того, что эффект другой расы больше среди белых, чем среди американцев, тогда как Бригам и Уильямсон (1979, цитируется по Shepherd, 1981) пришли к противоположной модели. Однако истинное влияние эффекта кросс-гонки трудно измерить. Д. Стивен Линдсей и его коллеги отмечают, что результаты этих исследований связаны с внутренней трудностью распознавания представленных лиц, реальной разницей в размере эффекта кросс-гонки между двумя тестовыми группами или некоторой комбинацией этих двух факторов. Шеперд рассмотрел исследования, которые показали лучшие результаты как на лицах афроамериканцев, так и на лицах белых, и тем не менее Шеперд рассмотрел другие исследования, в которых не было обнаружено различных. В целом, Шеперд сообщил о надежной положительной корреляции между размером и взаимодействий субъектов с представителем другого расы. Эта информация соответствует факту, что возможны испытуемые-афроамериканцы, одинаково хорошо справлялись с другими расами в исследовании Шеперда, которые всегда отвечали максимально самооценкой количества взаимодействия с белыми людьми (M = 4,75; 5 - самый высокий показатель. Эта разница в рейтинге оказалась статистически надежной, £ (30) = 7, когда они сообщили о меньшем взаимодействии с другими расами (1 - наименьшее количество), тогда как их белые коллеги сообщили о меньшем взаимодействии с другими расами (M = 2,13). 86, p <.01.

Эффект кросс-расы, по-видимому, проявляется у людей в возрасте около 6 месяцев. другой расы оказывает большое влияние на эффект кросс-расы (O'Toole et al., 1991; Slone et al., 2000; Walker Tanaka, 2003). В серии исследований Уокер и его коллеги показали, что участники с большим опытом общения с другими расами всегда более точно распознавали лица других, чем участники с меньшим опытом общения с другими расами (Уокер и Танака, 2003; Уокер Хьюстон, 2006a, b; 2007). Многие современные модели эффекта кросс-расы предполагают, что механизмы обработки более полно задействованы при просмотре лиц собственных расы по сравнению с лицами других рас.

Эффект собственной расы, по-видимому, связан с повышенными способностями для извлечения информации о пространственных отношениях между различными чертами лица. Левин (2000) пишет, что возникает при рассмотрении людей другой расы, потому что визуальная информация, определяющая расу, требует умственного внимания за счет индивидуализации информации при распознавании других рас. Дальнейшие исследования с помощью задач восприятия могут пролить свет на когнитивные процессы, участвующие в эффекте другие расы. Бернштейн и др. (2007) демонстрируют, что эффект собственной расы, вероятно, распространяется не только на расовую принадлежность, но и на концепции «внутри группы» и «вне группы». Было показано, что категоризация кого-либо по университету, который он посещает, приводит к аналогичным результатам по с исследованиями, посвященными эффекту собственной расы. Хугенберг, Миллер и Клейпул (2007) проливают свет на преодоление эффекта собственной расы. Они исследовали людей, которые познакомились с эффектом собственной расы перед тем, как они представили им лицо, и продемонстрировали, что, если люди были осведомлены об эффекте собственной расы до эксперимента, испытуемые показали значительно меньший -расовый эффект.

Исследования на взрослых также показали половые различия в распознавании лиц: мужчины, как правило, распознают меньше лиц женщин, чем женщины, тогда как половые различия отсутствуют в отношении мужских лиц.

У людей с расстройством аутистического общего

расстройство аутистического типа (РАС) представляет собой комплексное расстройство нервного развития, которое вызывает нарушения, социальные, коммуникативные и перцепционные дефициты. Особый интерес представляет то, что люди с аутизмом демонстрируют трудности в различных аспектах восприятия лица, включая распознавание и распознавание эмоциональных выражений. Предполагается, что эти дефициты являются результатом аномалий, наступающих как ранних, так и на поздних стадиях обработки лица.

Скорость и методы

Люди с РАС обрабатывают одинаковыми скоростью. У типично людям предпочтение отдается обработка, что приводит к более высокой скорости обработки по стимулами, не относящимися к лицу к лицу. Эти люди в первую очередь используют целостную обработку при восприятии лиц. Напротив, люди с РАС используют частичную обработку или формирующую обработку, фокусируясь на отдельных чертах, а не на лице в целом. Сосредоточивая внимание на отдельных частях лица, люди с РАС направляют свой взгляд в первую очередь на нижнюю половину лица, в частности, на рот, в отличие от взгляда, тренированного глазами, у типично различных людей. Это не использует шаблоны, хранящиеся в памяти, которые упрощают поиск.

Кроме того, у людей с проблемами ASD с отображением память распознавания, в частности память, которая помогает идентифицировать лицо. Дефицит памяти селективен для лиц и не распространяется на другие объекты или визуальные входы. Некоторые данные подтверждают теорию о том, что дефициты памяти являются результатом интерференции между областями обработки лиц.

Связанные возможности

Нетипичный стиль обработки лица людей с РАС часто проявляется в ограниченных социальных из-за уменьшения зрительного контакта, совместное внимание, интерпретации эмоционального выражения и коммуникативных навыков. Эти недостатки можно увидеть у младенцев в возрасте 9 месяцев; особенно с точки зрения плохого зрительного контакта и трудностей с совместным вниманием. Некоторые эксперты даже использовали термин «искание лица» для описания феномена, для младенцев, которым позже поставлен диагноз РАС, предпочитают не лица предметы, а не лица. Кроме того, некоторые предполагают, что нарушение способности детей с РАС улавливать эмоциональное содержание неспособности обрабатывать эмоциональную информацию, а, скорее, результатом общей невнимательности к выражению лица. Ограничения этих процессов, которые необходимы для развития коммуникативных и социально-когнитивных способностей. Кроме того, исследования показывают, что существует связь между показателями способности обрабатывать лица у людей с РАС и более поздними нарушениями в Теории разума ; например, люди с РАС демонстрируют этот навык в такой же степени.

Однако есть некоторые разногласия по поводу этой причинно-следственной связи, напоминающие курица или яйцо спор. Другие предполагают, что нарушают проблемы с восприятием, а не наоборот. С этой точки зрения, биологическое отсутствие восприятия, присущее РАС, тормозит развитие процессов распознавания лиц и восприятия из-за недостаточного использования. Необходимо продолжить исследование, чтобы определить, какая теория лучше всего поддерживается.

Неврология

Многие препятствия, которые сталкиваются с проблемами, связаны с аномалиями, веретенообразной области лица и миндалины, которые, как было показано, важны для восприятия лица. как обсуждалось выше. Как правило, веретенообразная область лица у людей с РАС имеет меньший объем по с нормально развитыми людьми. Это уменьшение объема было приписано девиантной активности миндалины, которая не помечает лица как эмоционально значимые и, таким образом, снижает уровни активации веретенообразной области лица. Эта гипоактивность веретенообразной области лица была обнаружена в нескольких исследованиях.

Исследования не позволяют однозначно определить, какие области мозга используют вместо этого люди с РАС. Одно исследование показало, что, глядя на лицо, люди с РАС проявляют активность в областях, которые обычно активны, когда обычно люди воспринимают предметы. Другое исследование показало, что во время лицевого восприятия люди с использованием разные нейронные системы, каждая из которых использует свои собственные уникальные нейронные схемы.

Травматическое повреждение мозга

Также могут возникнуть трудности с обработкой эмоций лица. быть замеченным у лиц с черепно-мозговой травмой, как при диффузном поражении аксонов, так и при очаговом поражении головного мозга.

Механизмы компенсации

По мере взросления людей с РАС, результаты поведенческих тестов, оценивающая способность распознавать эмоции лица увеличиваются до уровней аналогичных средств. Тем не менее, механизмы распознавания этих людей все еще нетипичны, хотя часто эффективны. Что касается распознавания лиц, компенсация может принимать различные формы, включая стратегию, основанную на шаблонах, которая впервые была замечена в задачах инверсии лиц. С другой стороны, данные говорят о том, что пожилые люди компенсируют это, используя имитацию мимики других людей и полагаясь на свою моторную обратную связь лицевых мышц для распознавания эмоций лица. Эти стратегии преодоления препятствий, с которыми сталкиваются люди с РАС во взаимодействии в контекстах.

У людей с шизофренией

Известно, что у людей с шизофренией нарушается внимание, восприятие, память, обучение, обработка, рассуждение и решение проблем. Шизофрения касается с нарушением восприятия лица и эмоций. Люди с шизофренией демонстрируют худшую точность и меньшее время отклика в проблему по восприятию лица, в которых их просят сопоставить лица, запомнить лица и распознать, какие эмоции присутствуют на лице. Людям с шизофренией труднее сопоставить вертикальные лица, чем с перевернутыми лицами. Снижение пользовательской обработки с использованием между особенностями предмета распознавания личности (например, черты лица, такие как глаза или нос) также было связано с шизофренией. Пациенты с шизофренией могут идентифицировать «счастливый» аффект, но с трудом распознают лица как «грустные» или «испуганные». Нарушения восприятия лица и эмоций связаны с нарушениями навыков навыков из-за неспособности человека различать эмоции лица. Люди с шизофренией, как правило, демонстрируют сниженный ответ N170, нетипичные шаблоны лица и дисфункцию конфигурационной обработки. Было обнаружено, что тяжесть симптомов шизофрении коррелирует с тяжестью нарушения восприятия лица.

У лиц с диагностированной шизофренией и антисоциальным расстройством личности обнаружено еще большее ухудшение и восприятие эмоций, чем у людей с просто шизофренией. Эти люди с трудом распознают гнев, удивление и отвращение. У людей с этим двойным диагнозом существует связь между агрессией и трудностями восприятия эмоций.

Данные магнитно-резонансной томографии и функциональной магнитно-резонансной томографии показали, что меньший объем веретенообразной извилины связаны с более серьезными нарушениями восприятия лица.

Существует положительная корреляция между распознаванием собственного лица и трудностями распознавания другого лица у людей с шизофренией. Также было показано, что степень шизотипии коррелирует с трудностями при взгляде на себя, необычными трудностями восприятия и другими трудностями распознавания лиц. Пациенты с шизофренией сообщают о большем количестве странностей, глядя в зеркало, чем обычные люди из контрольной группы. Было обнаружено, что галлюцинации, соматические проблемы и депрессия связаны с трудностями восприятия собственного лица.

Другие животные

Нейробиолог Дженни Мортон и ее команда смогли научить овец выбирать знакомое лицо незнакомому при представлении двух фотографий, что привело к открытию, что овцы могут распознавать человеческие лица. Рыбы-лучники (дальние родственники людей) смогли различать сорок четыре различных человеческих лица, что подтверждает теорию о том, что неокортекс или история различения человеческих лиц не нужны для этого. Было обнаружено, что голуби используют те же части мозга, что и люди, чтобы различать счастливые и нейтральные лица или мужские и женские лица.

Искусственное

Много усилий было вложено в разработку программа, распознающая человеческие лица. Большая часть работы была проделана ветвью искусственного интеллекта, известной как компьютерное зрение, которая использует результаты психологии восприятия лица для разработки программного обеспечения. Недавние прорывы в использовании неинвазивной функциональной транскраниальной допплеровской спектроскопии, продемонстрированные Njemanze, 2007, для определения специфических реакций на лицевые стимулы, привели к усовершенствованным системам распознавания лиц. Новая система использует входные отклики, называемые долгосрочным потенцированием коры головного мозга (CLTP), полученные на основе анализа Фурье средней скорости кровотока, для запуска поиска целевого лица из компьютеризированной системы базы данных лиц. Такая система обеспечивает интерфейс мозг-машина для распознавания лиц, и этот метод получил название когнитивная биометрия.

. Другое приложение - оценка возраста человека по изображениям лиц. В качестве важной подсказки для человеческого общения изображения лиц содержат много полезной информации, включая пол, выражение лица, возраст и т. Д. К сожалению, по сравнению с другими проблемами познания, оценка возраста по изображениям лиц по-прежнему является очень сложной задачей. Это происходит главным образом потому, что на процесс старения влияют не только гены человека, но и многие внешние факторы. Физическое состояние, образ жизни и т. Д. Могут ускорить или замедлить процесс старения. Кроме того, поскольку процесс старения является медленным и длительным, сбор достаточного количества данных для обучения - довольно трудоемкая работа.

В области распознавания лиц предпринимались многочисленные попытки и исследования, которые пытались выяснить временный процесс. индивидуального распознавания лиц, и для этого часто используются методы с превосходным временным разрешением, такие как МЭГ и ЭЭГ. Одной из известных временных сигнатур во время распознавания лиц является хорошо известный компонент N170 ERP, который, как предполагается, возникает из веретенообразной области лица (FFA), но есть разногласия по поводу компонента N170, связан ли он также с распознаванием отдельных лиц или нет. Тем не менее, существует возможность ассоциации компонента N170, которая отмечает момент реакции, связанной с идентичностью, во время индивидуального распознавания лиц. Кроме того, некоторые исследования утверждают, что более ранние или более поздние компоненты являются основным временным ориентиром для индивидуального распознавания лиц, например, компоненты P1, N250 или N400. Как видно здесь, консенсус между исследованиями еще не достигнут.

Такое несоответствие может быть вызвано многими факторами, но в основном из-за однофакторного анализа сигналов ЭЭГ, поскольку одномерный анализ, похоже, не может уловить суть временного профиля распознавания лиц. Недавние исследования выявили обширную сеть кортикальных областей, которые способствуют индивидуальному распознаванию лиц, в том числе избирательные области лица, такие как веретенообразная область лица (FFA). Немродов и др. (2016) провели многомерный анализ сигналов ЭЭГ, которые могут быть задействованы в информации, связанной с идентичностью, и применили классификацию паттернов к сигналам ERP как во времени, так и в пространстве. Основная цель исследования заключалась в следующем: 1) оценка того, участвуют ли ранее известные компоненты ERP, такие как N170 и другие, в распознавании отдельных лиц, 2) определение временных ориентиров индивидуального уровня распознавания по сигналам ERP и 3) выяснение пространственный профиль индивидуального распознавания лиц.

Для эксперимента обычный анализ ERP и классификация паттернов ERP-сигналов проводились с учетом предварительно обработанных сигналов ЭЭГ. Экспериментальные стимулы и подробные процедуры можно найти в справочнике. (Немродов и др., 2019)

Результат показал, что компоненты N170 и N250 действительно участвуют в индивидуальной задаче распознавания лиц. Однако такая чувствительность, наблюдаемая в этих компонентах, могла быть вызвана не только процессом распознавания личности. Кроме того, это исследование выявило временной профиль распознавания личности посредством классификации паттернов по сигналам ERP. Была замечена высокая чувствительность к информации, которая связана с индивидуальной идентичностью, и она присутствовала не только в N170, но и в других компонентах во временной и пространственной областях. Были и другие компоненты, способствовавшие дискриминации по признаку личности. P1, например, в основном имел дело с обработкой лиц на уровне категорий, что означает раннее начало индивидуализации. От 75 до 100 мс экспозиции было достаточно для извлечения необходимой информации для выполнения задачи распознавания личности. Сигналы, относящиеся к кодированию индивидуальной идентичности лица, также могут быть извлечены из шаблона сигналов ERP во время обработки лица. Что касается пространственного профиля, наибольшая активация затылочной доли проявлялась через 100 мсек, и активация распространилась как на переднюю, так и на заднюю области. В заключение, информация, относящаяся к идентичности, широко распространена во временной и пространственной областях.

Поскольку существует временной профиль дискриминации идентичности, Nemrodov et al. (2019) пошли еще дальше и провели исследование, в ходе которого была проведена обратная инженерия кодирования информации о распознавании отдельных лиц и декодирования нейронной активности для восстановления изображения лица. Основная цель состояла в том, чтобы раскрыть репрезентативную основу индивидуального распознавания лиц, ответив на следующие вопросы: 1) Может ли реконструкция изображения отдельно восстанавливать форму лица и информацию о поверхности из различных модальностей? 2) Каков пространственно-временной профиль формы и обработки поверхности? 3) Какие особенности формы / поверхности восстанавливаются при реконструкции? 4) Раскрывают ли разные методы одинаковую информацию о изображениях лиц?

Экспериментальные стимулы представляли собой изображения 54 молодых взрослых мужчин европеоидной расы, с счастливыми и нейтральными выражениями лиц, аналогично настройке стимулов в Nemrodov et al. (2016) Данные, необходимые для реконструкции, были поведенческими данными, данными ЭЭГ, фМРТ и данными теоретического наблюдателя, которые ранее были собраны другими исследованиями. Дальнейшие подробности процедуры можно найти в ссылке. Процесс реконструкции сначала начался с создания репрезентативных матриц подобия для каждого типа данных. Затем пространство лица оценивается путем применения многомерного масштабирования к матрице подобия. Для этого исследования форма и поверхность были выбраны в качестве основных характеристик, которые могут иметь значение в процессе реконструкции. Таким образом, форма и особенности поверхности извлекаются из пространства лица. Среди извлеченных признаков выбираются высококоррелированные и информативные признаки, которые составляют подмножество. Затем целевое лицо проецировалось в пространство лица. Реконструкция формы и поверхности была выполнена путем линейной комбинации информативных признаков, а объединение средних признаков с классификационными признаками приводит к полностью реконструированному лицу цели.

Реконструкция формы и поверхности была возможна для всех типов данных, хотя поверхность имела большее преимущество перед формой с точки зрения представления лиц. Тем не менее, как поверхность, так и форма считались информативными свойствами при распознавании лиц. Для временного профиля формы и обработки поверхности критическим моментом показалось около 150 мс, возможно, когда происходит интеграция формы и характеристик поверхности, что приводит к успешному распознаванию лица, поскольку точность восстановления лица также достигла значимости в этот период времени. Для пространственного профиля результат подтвердил важность веретенообразной области лица (FFA), а также затылочной области лица (OFA) в их способности интегрировать и отображать особенности. Сравнивая две особенности, форма восстанавливалась более последовательно, чем поверхность во всех модальностях. Это может отражать лицо, на котором поверхностная информация была обработана в других корковых областях заранее.

В заключение, оба исследования показали существование пространственно-временного профиля процесса распознавания отдельных лиц, а реконструкция изображений отдельных лиц была возможна за счет использования такого профиля и информативных функций, которые способствуют кодированию информации, связанной с идентичностью. Этот профиль еще не завершен. Будет больше распределенных областей коры, которые способствуют индивидуальному распознаванию лица, возможно, более высокоуровневые особенности.

Генетическая основа

Хотя широко признано, что многие когнитивные способности, такие как общий интеллект, имеют генетическую основу, доказательства генетической основы способностей к распознаванию лиц появились довольно недавно. Некоторые из самых ранних опубликованных исследований взаимосвязи между распознаванием лиц и генетикой были сосредоточены на генетических основах распознавания лиц в контексте генетических нарушений, которые ухудшают способности распознавания лиц, таких как синдром Тернера. В исследовании Lawrence, K. et al. в 2003 году авторы обнаружили значительно худшие способности распознавания лиц у людей с синдромом Тернера, генетическим заболеванием, которое приводит к нарушению функционирования миндалины, предполагая, что функционирование миндалины может влиять на восприятие лица.

Доказательства генетической основы способностей распознавания лиц. в общей популяции, однако, взято из исследований восприятия лиц близнецов, проведенных Wilmer, JB et al. в 2009 году, в котором показатели распознавания лиц в Кембриджском тесте памяти лица были вдвое выше у монозиготных близнецов по сравнению с дизиготными близнецами. Этот вывод был подтвержден двойным исследованием генетических основ распознавания лиц, проведенным Zhu, Q. et al. в (2009), которые обнаружили аналогичную разницу в показателях распознавания лиц при сравнении монозиготных и дизиготных близнецов, и Shakeshaft, NG Plomin, R. (2015), которые определили наследуемость лицевых Распознавание составило примерно 61% при использовании аналогичного набора близнецовых исследований. Также не было выявлено значимой взаимосвязи между оценками распознавания лиц и показателями каких-либо других когнитивных способностей, в первую очередь отсутствие корреляции с общими способностями распознавания объектов. Это говорит о том, что способности распознавания лиц не только наследуются, но и что их генетическая основа не зависит от основ других когнитивных способностей и специализируется на восприятии лиц. Исследования Cattaneo, Z. et al. (2016) и предполагают, что наиболее яркие примеры способностей к распознаванию лиц, в частности наследственные прозопагнозии, также сильно коррелированы генетически.

Для наследственных прозопагнозий была предложена аутосомно-доминантная модель наследования. Kennerknecht, I. et al. (2006). Исследования Cattaneo, Z. et al. (2016) также коррелировали вероятность наследственной прозопагнозии с наличием однонуклеотидных полиморфизмов вдоль гена рецептора окситоцина (OXTR), особенно в нуклеотидах rs2254298 и rs53576 на OXTR интроне три, предполагая, что эти аллели могут играть важную роль в нормальном восприятии лица. Было обнаружено, что мутация аллеля дикого типа в этих локусах также приводит к другим расстройствам, при которых часто встречаются нарушения социального распознавания и распознавания лиц, например расстройство аутистического спектра, что может означать, что генетические основы общего распознавания лиц являются сложными и полигенными. Эта взаимосвязь между геном OXTR и способностями распознавания лиц также подтверждается исследованиями людей, не страдающих наследственной прозопагнозией, проведенными Melchers, M. et al. (2013) и Westberg, L. et al. (2016), которые коррелировали общие способности распознавания лиц с различными полиморфизмами гена OXTR, в частности, rs7632287 и rs2268498.

Необходимы дальнейшие исследования для подтверждения конкретных механизмов этих генетические компоненты восприятия лица; однако текущие данные свидетельствуют о том, что способность распознавания лиц тесно связана с генетическими, а не с окружающей средой.

См. Также
Ссылки
Дополнительная литература
  • Брюс В. и Янг А. (2000) Взглядом смотрящего: наука о восприятии лица. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-852439-0
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-20 08:46:07
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте