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如果有一天我们认不出镜子里的自己,是一种什么感觉 | 华沙 一席第504位讲者

2017-08-23 华沙 一席 一席

华沙,认知心理学研究者。


很多科幻电影、小说都会告诉我们,我们的大脑并没有被完全地开发,只开发了10% 、5% 、20%,反正某个特定数字。其实并非如此,我们的大脑几乎被榨干了用尽了,尤其是面孔处理的区域几乎完完全全被榨干。甚至最近有论文都在研究说文字处理区域和面孔处理区域会互相抢占空间。




研究面孔的科研工作者们到底在研究什么

华沙

大家好,我是华沙。

 

相信我们每个人每天都会遇到成百上千张面孔,假设我们现在走进地铁站里面,我们可能会看到无数张面孔。对于面孔,我相信绝大多数人都是特别有自信,我们都可以轻松地回忆起熟悉的面孔,这一点我觉得没有什么特别大的问题。但是我们的面孔识别能力真的非常好吗?我们对于陌生人的面孔识别也像对于熟悉的人那样敏锐吗?

 

我给大家一个小例子。大家来看一下,现在我在这个照片上一共呈现了40张面孔。他们拍自若干位志愿者的照片,可能有的人只有一张,有的人有若干张。大家感受一下,觉得这一套图上有多少张面孔呢?5到10张?10张以上?

 


我给大家看一下正确答案。这边所有标着A的是一个人,标着B的是另一个人,其实一共只有两个人,虽然看起来像是有非常多人。



2011年,Jenkins教授就做了这样的实验,非常坏,但是很有意思。他先招募了20名英国的志愿者来参加实验,然后他找了两个荷兰名人,这两个荷兰名人在英国不出名,所以这些英国人不认识他们。给了40张图片,结果所有的英国志愿者,平均下来觉得有七八个人,20个人里只有一个人觉得这么多照片属于两个人。

 

这其实说明了一个很有意思的点,一个人,尤其是陌生人的照片差距非常之大,就是自己的照片与照片之间的差距非常大。因为拍摄照片可能会受到各种因素的影响,比方说光照时间、环境,甚至是摄影器材本身。


有的时候一个陌生人自己的照片差异大过人与人的差异,以至于我们有的时候会把陌生人不同的照片认为是不同的人。这在某种程度上也能解释大家一个问题,就是有的时候我们自己拍出来的照片的确也不像自己。


我不知道台下哪位观众觉得自己的身份证照片、工作证照片特别地好看,完全捕获了自己的美貌。我相信台下没有人这么认为。这其实是很合理的,因为照片并不等于我们的相貌,一张照片并不能完完全全地捕获我们自己的样子。

 

这个实验其实还没有完全结束。同样地,Rob Jenkins教授又找了20名荷兰志愿者,这20个荷兰人对那两个荷兰名人很熟。结果对于这20个人来说,那40张面孔完完全全很轻松地就能被归结为两类,因为他认识这两位名人。

 

这也就说明了一个很有意思的现象,就是我们会有很多朋友可能长期没见,或者可能在特别恶劣的光环境之下,但我们都能把他认出来,没有任何问题。但是对于陌生人,今天见一面如果没记住,第二天见可能还是陌生人。

 

这其实是一个非常正常的现象,但也告诉我们,我们对于面孔的记忆能力并没有那么强。当然不光如此,不光是陌生人,其实我们对于外国人的面孔也没有那么擅长。

 

我下面还要给大家举几个例子。比方说当时科比退役的时候,相信大家的朋友圈里都是这样的。有的人贴艾弗森,有的人贴乔丹,甚至还有一些足球明星比如德罗巴之类的都能看到。有一部分人是跟风,这就是一个段子。



但是我们可以知道每一个段子它都有自己根植的土壤,那就是的确有一些人,尤其是非球迷,对这些面孔不是特别擅长识别。他来分辨科比和艾弗森可能只能通过发型,甚至通过衣服的颜色。

 

我下面还有一个例子。下面是两位老年的外国影星,一位是甘道夫,一位是邓布利多。可能熟悉《指环王》和《哈利波特》这两部电影的没准能认出来,但是不熟悉的人就特别难以区分。



所以我的朋友就跟我说,有的时候看到外国人觉得自己都脸盲了,一张面孔都区分不出来。其实这也是一个很正常的现象,这不是脸盲,在学术上我们把这个问题叫作异族效应。

 

异族效应也就是说,我们对于同一个种族的人的面孔的识别、认知和记忆,都远超过别的种族。当然有的时候这个事情不限制于异族本身,可能物种之间都会有这样的问题。就像很多没有养过狗的朋友,可能会觉得每个泰迪都长得是一个样子,真的养了泰迪之后才发现每只泰迪都是独一无二的小天使。

 

还有,之前我的一个室友,他是专门研究猕猴的。有一次我就问他,你平时研究猴子都研究什么。然后他给我看了一组照片,说这有100只猴子,他就在研究这100只猴子的生活环境。


实际上他告诉我每只猴子谁是谁,谁有什么样的性格,谁是谁的孩子,谁是谁的父母。我说天呐,这些猴子都长一个样子。你知道他说什么,他说,天呐,你竟然不觉得他们不是一个样子的。这就是很有意思的现象,就是异族现象,或者说异种现象。

 

我们对于自己不熟悉的面孔并不太擅长加工记忆,甚至我们都看不出足够的区别来。那么如果我们想要理解异族效应缘何而来,它跟脸盲有什么区别呢,我们就得深入大脑里面。其实异族效应归根到底是源于我们的神经系统如何处理信息。

 

我举个简单的例子,比方说我有一个小的计算器,计算器可以进行十进制的加减乘除运算,这并不代表我们的计算器真的在运算十进制的数据,而是它会把十进制的数据转换为二进制的,最适合它处理信息的处理方式来进行加工。

 

我们的大脑也在干这样的事。我们的大脑并不是一块特别大的中央处理器,它其实像是一把瑞士军刀,每一个地方都有一个特殊的功能。你要做这个功能的这个事情,它得要做它合适的事情。

 

如果想要理解异族效应,我们得要再给大家讲另外一个有意思的事情,叫作面孔地图( face map)。它是1991年由Valentine教授提出来的一个观点,他结合了当时的很多神经科学和行为研究的数据。这个面孔地图是什么呢?我们的大脑在加工面孔的时候,并不是把这张面孔这一个几千万象素的图片扔到大脑里面就处理,它会先进行一些编码和解码。

 

我们的面孔上有非常多的特征,比方说眼睛和眼睛之间的距离,眼睛和嘴之间的距离,我们的肤色、脸的长度、眼睛的大小,每一个特征都是在一条轴上面。比方说有的人眼睛宽,那可能在轴上更靠右一些,有的人眼睛窄,可能在轴的更靠左一些。我们把这些特征如果合到一块,就能形成一个高维度的网络。或者说每张面孔都会在这个网络上有一个独特的坐标,这个坐标可能就是一组矩阵,这就是大脑加工面孔的方法。


 我们在对自己族裔的人,比方说我们都是中国人,加工中国人的面孔的时候,就可以很轻松地把这张面孔投射到这个坐标之上。但是对于外国人就并没有那么轻松了,因为我们的视觉系统对于外国人的面孔没办法很好地编码,这也就导致了异族效应。为什么呢?

 

很多科幻电影、小说都会告诉我们,我们的大脑并没有被完全地开发,只开发了10% 、5% 、20%,反正一个某个特定数字。其实并非如此,我们的大脑几乎被榨干了用尽了,尤其是面孔处理的区域几乎完完全全被榨干。甚至最近有论文都在研究说文字处理区域和面孔处理区域会互相抢占空间。

 

既然大脑里面寸土寸金,那么处理面孔就肯定要根据我们的环境最大化地优化。在场大家都是中国人,我们都生活在中国,那么我们的视觉系统从小可能就把它调教到了针对中国人来编码。既然对着中国人编码,那它就特别地擅长于给中国人编码,但并不擅长给外国人编码。

 

这个事情就是互通的,可能在中国人看来,NBA的球星看起来都长一个样子,但是没准在美国的海关人员的面前,中国的游客也都长一个样子。我们每个人生活在一个特定的环境中,视觉系统就会向这个环境特别地编码。外国人的面孔可能就并不太适合被这套编码系统编码,以至于编出来的码就可能像这张图一样,在一个很奇怪的区域,像是一个乱码或者数据溢出。

 

如果没办法把这张面孔表达出来,那就没办法更好地处理它、记忆它、区分它,那么也就导致了异族效应。但就像我说的,异族效应跟我们的生活经验有关系。


在2004年英国的《自然》杂志上,Webster教授发了一篇论文,他里面的最后一个实验就发现了一个很有意思的现象。就是亚洲的学生在出国之前对于美国人的面孔认知识别,跟美国人差异是很大的。这群学生如果到了美国待了一段时间之后,他的面孔认知和识别能力就渐渐地像美国的本地人一样了。这也就说明了随着一定的经验,随着加工或者随着各种各样的接触,异族效应就会衰减。

 

我刚刚讲了两个有意思的例子,一个是我们对于陌生人的面孔识别没那么好,另外一个是我们对于外国人的面孔识别也没那么好,这两个都不是脸盲。那什么是真的脸盲呢?我们要来谈一下什么是真的脸盲。

 

下面有一段很有意思的视频我们可以看一下。



这是一个大脑受了损伤之后有一些障碍的女性,实验人员给她看了四张照片,其中有一张是她母亲的照片。他做了一个很有意思的事,就是假设把照片上的衣服都遮掉,只露出脑袋的话,这个人很不幸,没办法把她的母亲都识别出来。但是一旦把整张照片呈现给她,她能通过她母亲最喜欢穿的这件衣服把她母亲认出来。



这还是同一个人,这是她自己的照片。在看着她自己照片的时候,她会非常地疑惑,在大脑受了损伤之后,她完全认不出自己的面孔来。当她知道这是她自己的照片之后,你看她的这种表情,她的情绪,她非常地惊讶。可能她自己都没有意识到她已经连她自己的脸孔都认不出来了。

 

大家想一想,每天我们会在镜子里面打量自己的面孔多长时间,如果突然有一天你早上醒来之后,看着自己的镜子里面的一张面孔,认不出来他是谁,认不出来他是自己,是一种什么样的感觉。

 

其实面孔失认症在我们生活中还是不少的。像我就知道有一个这样的例子,一开始是一位父亲,他以前不知道自己有这样的问题。有一天他要去幼儿园接自己的女儿放学,他开着车到幼儿园停下,然后进了教室要接自己女儿的时候,突然发现一屋子的小朋友,他都认不出自己的女儿是谁。感觉非常地难过和恐惧,有的时候他可能甚至会质疑自己,是不是我不是一个好父亲,我连自己的女儿都记不住。

 

具体讲一下什么是面孔失认症,首先像我们刚刚视频里看的例子,叫作获得性面孔失认症。由于脑外伤、中风等原因造成了大脑的损伤,并且伤及了面孔处理的区域。这是一开始科学家所研究的,大概被研究了三四十年。我们都认为这是一种非常罕见的问题,因为你受到大脑损伤,首先还能活下来,而且只伤到负责面孔的区域,这非常少见。

 

但是近十年来,我们发现面孔出现问题不只是这么简单。很多人他从来都没有任何的问题,但他也会觉得识别面孔很困难,这个会被叫作先天性面孔失认症。就是自出生起,有可能是遗传的原因,有可能是因为发育的一些原因,或者甚至一些我们所不了解的原因,他没办法很好地识别面孔、记忆面孔。

 

哈佛大学的Brad Duchaine和Ken Nakayama教授,根据他们的统计,发现其实在人群中大概有2.5%,也就是200个人里面可能会有5个人就有这样的问题——先天性的面孔失认症,自出生以来就没办法记住面孔,没办法区分面孔。

 

一开始这个问题没有受到重视最大的原因就是,很多人对面孔失认症有误解,他们会认为面孔失认症就是个记忆问题。但并非如此,后面的实验发现这些人记忆能力完全没有任何问题,他能记住古诗词,他能记住数字,他能记住一切内容,但他就是记不住面孔。

 

随着研究的深入,我们就能理解到它其实不是个记忆问题,而是一种特别的神经系统原因。识别面孔的核心其实是在于一个叫作梭状回面孔区的区域。它是在1997年由Nancy Kanwisher教授发现的。


我给大家再看一下,这如果是我们的大脑,把它展开了之后,你看梭状回面孔区可能是在这个位置,大概就是在我们的脑袋的下方,可能在耳朵后面这个区域靠后,右侧这边下方一小块区域。它是处理面孔最为核心的区域,尤其是处理面孔和身份。

 


这个地方如果受了损伤,可能就会导致获得性面孔失认症。但如果这个区域有些小问题,尤其它的连接性或者发育不良,可能就会导致先天性的面孔失认症。


我们刚刚已经标出了几个面孔处理区域,其实大脑中还有很多面孔处理区域,它的沟通不顺畅,可能会导致面孔失认症。也就是说其实这个问题是一个神经科学方面的问题,而并不是说这个人不是好父母,不是好朋友,或者是他记忆力不好,或者是不认真跟你交往而记不住面孔,而是真真正正有一定的障碍在。

 

其实我还有一个挺有意思,或者在某种程度上很感人的故事。我在英国的时候认识两位学术的大牛,一对夫妻,当时认识他们的时候,他们都已经是60多岁,快70岁了。但是这两位学术大牛对发型的品位很不一般,头发都花白了,但是从左边到右边把头发从红色染到蓝色,就像一个彩虹一样。

 

我当时以为是不是学术大牛就是不一样,思维想法不一样,对于发型的审美也不一样。后来交流了一段时间才知道,其实是这对夫妻都有先天性的面孔失认症。他们都没办法通过面孔来识别出对方,所以有意地把头发染成这种在人群中最特别的颜色,这样才能最简单地认出对方。

 

这也说明了先天性的面孔失认症它没办法通过面孔来处理信息,但是它可以通过别的方法,或者说它就没办法走近道,只能绕远一圈,可能通过发型、声音,或者说喜欢的衣服处理,但是唯独就不能处理面孔。

 

面孔失认症其实没有特别的异常,它的问题仅限于面孔本身,他们虽然生活中可能有着各种各样的不幸,但是他们帮助我们更好地去理解大脑,或者说通过去理解他们,研究他们,我们才能更好地帮助他们。

 

可能台下也有朋友会觉得自己识别面孔不是特别好,甚至会怀疑自己有面孔失认症。目前也有很多科学家试图帮助这些有面孔失认症的朋友,不过目前的结果是没有特别好的方法。目前而言,相信随着神经科学的理解,进一步地提升,甚至人工智能计算机,我们可以找到很好的方法来帮助他们。

 

其实在心理学,或者说在认知神经科学中,有很多各式各样研究面孔的内容。今天只能简单挑一些给大家介绍一下,我特意写了一本科普小书《看脸》,感兴趣的朋友可以读一读。



比方说我个人可能会研究一些情绪,或者说如何是美貌。我再给大家举几个例子,比如圣安德鲁斯的David Perrett教授,他可能就研究肤色和美貌有什么样的关系,到底是皮肤深一些还是浅一些更美,甚至他会研究我们每个人的荷尔蒙的波动怎么影响我们选择,或者是选择美,或者如何审美。

 

有一些韩国和英国的科学家也在干很有意思的事情,他们在研究面无表情的扑克脸如何传递出情绪。还有一些科学家在研究我们的大脑如何对眼睛的视角和面孔的朝向进行编码,林林总总。

 

上述我说的这些研究不过都是面孔研究中的冰山一角,他们都是研究面孔的。我们这些科学家在研究面孔的时候并不是试图理解如何以貌取人,如何读懂他的微表情,如何搞清楚这个人有什么样的历史。我们都是在通过理解面孔的加工过程,来理解面孔如何在大脑中被编码、被解码。

 

也就是说,如果不能充分地理解面孔加工,就不能理解视觉过程;不能理解视觉过程,我们就不能充分地理解大脑。毕竟面孔是整个视觉里面最高级的一部分,最特殊。因为大家想一想,我们面孔与面孔之间的差异非常之小,远远地小过一辆汽车与另一辆汽车的差异,或者一朵花和另一朵花之间的差异。但是我们在转瞬之间,大概只要100毫秒,就能基本准确地判断出这个人有什么情绪,是男是女,认不认识,他好不好看,靠不靠谱,值不值得我信赖。

 

所以说借助面孔我们可以理解视觉,借助视觉我们可以理解整个神经系统的加工过程,从而理解大脑,从而理解整个广阔的世界。这就是我们研究面孔的心理学家所在干的事情。


谢谢各位。




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