認錯人時大腦發生了什麼?

本人在甲學校有一個朋友小z,當時關係還不錯但也不是非常的親密,後來因為特殊原因從甲學校轉學到了乙學校,某天在乙學校的食堂排隊時突然看到一個熟悉的身影,此人是小m,不過看起來無論是外形還是氣質均與小z很相似,每次看見小m都會立刻聯想到小z,然後我就思考我究竟對小z有多熟悉,將m認錯為z這一事件是在我對z非常熟悉掌握很多細節的情況下容易發生,還是對z不太熟悉只有模糊印象的情況下更容易發生,認錯人時大腦內部是一種什麼機制?


感謝 @劉柯@暗涌 的邀請。這是一個非常好的問題!

我根據我個人所閱讀的文獻盡量回答。

這一個領域的研究很有趣,因為深深探入我們的生活,富含應用性。首先,我認為無論對於z的很熟悉或者記憶模糊,只要你對z有一定認識,就有可能會出現把另一位人錯誤認為成z的情況。其次,就是大腦在錯誤認定一個人時候的過程。這一部分比較複雜,要拆開了講。

我們大腦處理面孔的能力其實非常高超。因為面孔與面孔之間的差異遠小於很多其他物體之間的差異。比如哪怕你在熟悉了Polo和Golf,或者帕薩特和輝騰之後,你都有可能分辨不出這兩輛車的差異。相比車型間的差異,人面孔之間的差異簡直就是細小無比。我們如此高超能力讓我們有時候不能明確面孔識別到底有多難。所以我們得要從面孔怎麼分析他人的身份開始說起。

當然,面孔識別是需要一個複雜的網路的進行處理(Haxby et al., 2000);整個網路協同工作讓我們識別了面孔,當然這個網路中有不少部分的作用非常的顯著。通過面孔分辨出這個人是誰,就是所謂的身份識別。這個過程極度依靠一個叫做梭狀回面孔區的區域(FFA,Kanwisher et al., 1997)。倘若這個區域有一定的問題,無論是先天還是創傷導致,都會讓人出現面孔失認症,也就是所謂的臉盲(如Duchaine et al., 2005)。越來越多的實驗結果表示,FFA不是唯一處理面孔身份的地方,它更多地像一個處理中心,是面孔身份識別的關鍵一步:它能夠把我們所看到的面孔信息以整體識別的方法進行解碼(如 Maurer et al., 2007; Rotshtein et al., 2007)。

除了這個區域,Anterior Temporl Lobe (ATL,Collins Olson, 2014)這個靠近海馬的區域也肩負了身份識別的重擔。簡單來說ATL是面孔識別的最後一環:FFA等區域加工視覺信息,然後把它處理成一組大腦能輕鬆運算的信息,它們把面孔的信息處理完交付給ATL;ATL會把我們看到的面孔與和個人相關的信息連接起來。這樣,我們就能回憶出一張面孔屬於誰了。所以最近也有學者發現(Jonas et al., 2015),在ATL進行干擾的話,一個人就會像有面孔失認一樣,沒法分辨看到的面孔的身份。

所以說,認錯人應該歸結於早期的面孔處理過程(比如OFA和FFA的信息處理)。我們大腦內對某個熟悉的人的記憶錯誤地被另一個人的面孔(由於相似)所喚起。對於一個陌生人輸出的結果類似於一個熟悉的人;而ATL老老實實在 『庫』 里按照輸入尋找,自然而然找到了熟悉的人的記憶。所以你也就感受到了似曾相識!

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在了解了面孔除了身份的大致過程之後,我們可以更好地理解下面這個問題:我們真的很擅長分辨別人的面孔么?答案其實很複雜。雖然大多數人可以準確的識別自己朋友和熟人,但是在分辨幾個陌生人時候就麻煩了。哪怕是海關工作人員都有時候不能準確分辨照片與真人。其實很好理解,讓我們遠朔David Marr(1992)的觀點,當我們真的熟悉一張面孔之後,我們的判斷是基於整體的,不容易被一兩個視角所困擾。比如盲人摸象就是典型,盲人們不熟悉象這個客體,對它也沒有所謂的object-centered representations,通過 view-centered representations 自然而然就會犯錯誤了。我們對於陌生人的判別,有時候不得不藉助於一些局部信息,而不是整體信息。比如說Ewbank和Andrews(2008)就發現我們分辨熟悉的人與陌生人時候的確不太一樣,也就是說陌生人轉個方向我們眼中就不一樣了。很明顯一個人不會因為光照,方向而變化,但是如果我們對他的理解不深刻,不熟悉,這些細微的變化就會干擾我們。

其實面孔很容易被各種信息干擾,一天不同時間光照下,更不要說髮型和神態,都會讓一個陌生人看起來不一樣(Jenkins et al., 2011)。所以說,我們很容易把一張面孔給看錯。

你覺得這是一個人么?

FFA雖然會受到自上而下的信息,但是總而言之還是處理自下而上信息的。在處理陌生人時候,更加依賴與局部信息,也更容易被這部分信息所干擾。有興趣可以讀下這一個,不同但是有著邏輯上的聯繫 知乎專欄。

也就是說,倘若ATL接收到了FFA的信息,就會按照這部分信息區找尋面孔的記憶。所以認錯一個人就是由於陌生人的面孔在FFA處理後和熟悉的某個人有點兒像,這種相似讓我們錯誤地把陌生人識別為熟悉的人。事實也是如此,ERP的研究就告訴我們(Wirth et al., 2015),當我們錯誤把一個人認作另一個人的時候,N250r波(和FFA以及對面孔的記憶息息相關)的活動,雖然不同,但是類似於真正看到那個人的時候。也就是說,FFA收集到的信息類似與一個熟悉的人的數據,ATL也就老老實實的找,也就讓我們誤認為:「哦,這個人我認識,不就是那誰嘛!」

再來一遍 這部分內容非常有趣,直達面孔識別的中心內容。有興趣的讀者不妨讀讀我新發售的書《看臉》。你可以在這讀到更多有趣的,關於面孔識別的內容。知乎專欄有介紹。

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參考文獻

Behrmann, M., Plaut, D. C. (2013). Distributed circuits, not circumscribed centers, mediate visual recognition. Trends in cognitive sciences, 17(5), 210-219.

Collins, J. A., Olson, I. R. (2014). Beyond the FFA: the role of the ventral anterior temporal lobes in face processing. Neuropsychologia, 61, 65-79.

Duchaine, B., Nakayama, K. (2005). Dissociations of face and object recognition in developmental prosopagnosia. Journal of Cognitive Neuroscience, 17(2), 249-261.

Ewbank, M. P., Andrews, T. J. (2008). Differential sensitivity for viewpoint between familiar and unfamiliar faces in human visual cortex. Neuroimage,40(4), 1857-1870.

Jenkins, R., White, D., Van Montfort, X., Burton, A. M. (2011). Variability in photos of the same face. Cognition, 121(3), 313-323.

Jonas, J., Rossion, B., Brissart, H., Frismand, S., Jacques, C., Hossu, G., ... Maillard, L. (2015). Beyond the core face-processing network: Intracerebral stimulation of a face-selective area in the right anterior fusiform gyrus elicits transient prosopagnosia. Cortex, 72, 140-155.

Kanwisher, N., McDermott, J., Chun, M. M. (1997). The fusiform face area: a module in human extrastriate cortex specialized for face perception. The Journal of neuroscience, 17(11), 4302-4311.

Maurer, D., O』craven, K. M., Le Grand, R., Mondloch, C. J., Springer, M. V., Lewis, T. L., Grady, C. L. (2007). Neural correlates of processing facial identity based on features versus their spacing. Neuropsychologia, 45(7), 1438-1451.

Rotshtein, P., Vuilleumier, P., Winston, J., Driver, J., Dolan, R. (2007). Distinct and convergent visual processing of high and low spatial frequency information in faces. Cerebral Cortex, 17(11), 2713-2724.

Wirth, B. E., Fisher, K., Towler, J., Eimer, M. (2015). Facial misidentifications arise from the erroneous activation of visual face memory.Neuropsychologia, 77, 387-399.

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