面孔识别脑机制综述

关于自我面孔识别的脑机制的研究综述沈祥英教育科学学院 心理学 09370125【摘要】 自我面孔识别是自我参照加工的一种研究范式，反映了人们通过自我与他人的区分 识别出自我面孔的过程。由于自我面孔识别的独特性而受到关注，关于自我面孔识别的研究也 有很多。而关于其脑机制的研究近年也成为了热点问题。关于自我面孔识别的左右脑半球优势 至今还存在争议。自我面孔识别的脑区涉及前额叶、脑岛、扣带回、颞叶、颞顶交界区和顶叶 等多个脑区。搞清楚自我面孔识别的脑机制对于深入理解自我面孔识别的神经生理基础和精神 疾病患者自我意识缺陷的病理机制和深入了解一般面孔识别、心理理论及自我发展等都具有重 要意义。【关键词】 自我面孔识别 脑机制 脑区1 引言看一张你和别人的合照的时候，你是不是会第一个看自己的脸，然后再看别人 的脸？或者在一大堆的快速呈现的照片中，要是其中有你的存在，你总能看到你自 己的照片？我们对于有自己面孔的东西总是那么容易就注意到了。对于自我面孔识 别这一特殊的现象引起了很多的研究和关注。自我面孔是个体区分自我与他人的重 要特征，自我面孔再认能力也被认为是自我意识的一个重要标志。自我面孔识别是 自我参照加工的一种研究范式，反映了人们通过自我与他人的区分识别出自我面孔 的过程。与识别他人面孔相比较, 自我面孔识别在行为反应、种系发生、个体发展以及 神经机制等方面都表现出了它的独特性，目前这一领域已成为探究自我的一个重要 组成部分【1】。行为指标方面，自我面孔识别在速度上快于识别他人的面孔；种系发 生方面，只有人类和大猩猩等高级灵长类动物才具有识别自己面孔的能力；个体发 展方面，儿童出生后不久即能识别他人面孔，但要在 18 个月左右才能表现出自我 面孔识别能力；脑机制方面，神经心理学和脑成像研究结果表明自我面孔识别具有 不同于识别他人面孔的神经机制，可能主要是右脑的功能【2】。自我面孔识别主要有以下几个特征： 1、自我面孔识别的优势效应，即人们对 自我面孔的识别快于对他人面孔的识别； 2、自我面孔识别的优势效应存在文化差 异，有的文化背景下的人不会产生这一效应； 3、自我面孔识别的正性自我偏见， 正性自我偏见是指个体在知觉自我的过程中产生的、并在社会比较中努力保持和提 升自尊的倾向,目的是希望对自己产生满意感、能力感和有效感。最近研究者发现 自我面孔识别也存在性自我偏见,而且具有内隐的特点【3】。、自我面孔识别的这些特点是什么原因产生的呢？是因为人们在加工自我面孔 的时候和加工他人的面孔所用的加工过程不一样 ?还是自我面孔识别所激活的脑区 不一样？已有研究结果表明自我面孔识别主要与大脑右半球相关 , 左半球也参与 了加工,前部脑结构,如额叶和前扣带回都参与了自我面孔识别，但是自我面孔识别 与哪些脑区相关还没有得出一致的结论【4】。下面我们就对于关于自我面孔识别过程 中脑机制方面的研究进行简单的小结。2 关于自我面孔识别的脑机制的研究2.1 自我面孔识别的脑半球优势2.11 左右半球无差异自我面孔识别功能在脑半球中的定位一直是人们关注的焦点。最先对自我面孔 识别的神经基础进行探讨的人是Sperry和Zaidel（1979），他们用由于手术而我切 断了两半球间的胼胝体 2 个癫痫病人作被试（由于半球间胼胝体的切断，投射到患 者一侧半球的任何图片只能被该半球处理），通过短暂的偏侧化效应，他们给被试 的一侧半球呈现自我刺激（例如，自己的照片）和非自我刺激（例如，家庭成员的照 片）发现，自我面孔识别与亲密家人面孔识别几乎相同，认为可能两侧半球都有参 与自我面孔识别【5】。2.12 右半球优势1999 年， Keenan 给一些健康被试呈现正立或倒立的自我、熟悉者和陌生人的 面孔，实验要求被试尽快按键指出面孔属于哪一类（在用左手和右手两种反应条件 下进行），实验发现，自我面孔识别显著快于熟悉者和陌生人，而且这种“优势” 只在用左手反应时才发生，他们认为这种双手反应差异反映了右半球在自我面孔加 工中的优势。Keenan在后来的对脑裂患者的研究中也得到了相同的结论。2001年Keenan对5名被试者左右脑半球分别进行麻醉，他们向患者呈现由名 人面孔和患者自己面孔所合成的面孔图像，并要求患者记住。待患者从麻醉状态中 恢复过来之后，他们向患者同时呈现患者自己的面孔和名人的面孔，要求患者选出 先前呈现过的面孔（实际上麻醉期间出现的是两者的合成面孔）。结果左侧麻醉时， 5 名被试均选择自我；而右侧麻醉时，仅 1 例选择自我，表明右侧大脑半球可能是 自我面孔识别的优势半球【5】。后来 Platke 等的一些研究也支持右脑半球在自我面 孔识别中的优势。2.13 左半球优势Turk 等（2002）给胼胝体切断被试的一侧半球投射患者自己和一名作家一一熟 悉者面孔的合成图像，被试自己面孔的结合程度不断变化，在要求指出面孔是自己 的还是作家的任务下，被试的左半球优先辨认出了自己的面孔，以高度熟悉的他人 面孔代替自我面孔也获得了这一效果，这一实验表明左侧半球在自我面孔识别加工 中占据优势【6】。众多的研究得出了不一致的结论，所以对于自我面孔识别中是左半球还是右半 球在占主导作用还有待进一步的研究。2.2 自我面孔识别的有关的脑区2.21 前额叶皮层很多的实验研究都发现自我面孔识别与前额叶皮层有很大的关系。Kircher 等（2000）给被试呈现：自我-陌生人和同伴-陌生人的合成图像，让 被试按照自己、熟悉者、陌生人对图像进行分类，通过功能磁共振成像（fMRI ）技 术，发现右边缘系统（脑岛、海马结构、杏仁核）、内侧颞叶和左侧前额叶下部和内 侧额回都得到激活，而且与熟悉者相比，自我优先激活了左前额区【6】。自闭症谱系障碍患者存在面孔识别的障碍主要与颞枕部的N170、额中央部的 P400、及额叶的N300等部分的异常有关【7】。说明自我面孔识别与这些脑区有很大 的相关。Platek 等（2004）呈现给被试一系列的名人面孔（在其中也有一些被试自己的 面孔），让被试观察面孔时想人物的身份，结果在呈现出自我面孔时右前额叶（主 要包括：右侧额上回、中回和下回）唤起较强【6】。Uddin 等人让被试区分自己和熟悉他人的合成面孔,结果发现与熟悉他人面孔 相比,自我面孔激活了右侧额下回（right inferior frontal gyrus）。这表明右侧 额下回在区分自我与他人的时候具有重要的作用。还有研究发现自我声音的识别也 会引起右侧额下回的激活，认为右侧额下回与自我的抽象表征有关。还有一项研究 中, 被试在自我面孔识别之前进行了不同的“自我”概念的启动,让被试在一个包 含“我”或者“我的”的故事中查数这类词汇的个数（独立性的（independent）自 我概念启动）和在一个包含“我们”或者“我们的”的故事中查数这类词的个数（相 互依存的（interdependent）自我概念启动），结果发现：在独立的自我概念启动条 件下，自我面孔识别激活了右侧额中回（right middle frontal gyrus）。Platek和Kemp比较了原始的和变化了 50%的自我，亲属，朋友和不认识他人的 面孔识别 ， 结果发现内侧额回 （medial frontal gyrus） 与前扣带回 （anterior cingulate gyrus）共同参与了不确定情形下的自我与他人的分类与决策。2.22 脑岛Kireher 等人研究发现右侧脑岛会对自我面孔以及自我描述性质的形容词产生 广泛的激活反应。(常荷,董毅,汪凯.自我面孔识别的神经机制)另一项研究中,被 试对从 0 到30% 变化程度的自己、同伴、陌生人的面孔进行识别,结果发现自我识 别激活了右侧脑岛(right insula)。Devue等人的一项关于自我面孔和自我身体识 别的研究表明，右前脑岛(right anterior insula)在自我面孔识别与自我身体识 别中同时激活【8】。这些结果都表明自我面孔识别与脑岛有关。2.23 扣带回Taylor 等人让被试对自我、父母和同伴等不同熟悉度的面孔进行识别，发现 自我面孔识别激活扣带回右侧 ， 父母面孔识别激活扣带回双侧偏右 ， 同伴面孔识别 则激活左侧扣带回；有研究表明， 自我面孔识别和自我身体识别同时激活了右侧前 扣带回(right an terior cingula te cor tex)； Pla tek等人的研究将被试的面孔与 成人或者孩子的面孔进行50% 的合成， 实验结果发现，人们在自我参照任务中面对 不确定信息时的决策与左侧前扣带回有关；在一项判断图片中自己或者不熟悉他人 的头部偏的转方向的研究中，通过正电子断层扫描(PET)发现,当提前告诉被试将会 出现自己的面孔的时候，自我面孔激活了右侧前扣带回【8】。2.24 颞叶皮层Feinberg 等(1989)发现一个右侧颞顶部损伤的女子，她能用镜子识别他人， 但对于镜子中的自己她却坚称那是“她自己的精确复制品”【9】。Kircher向被试呈现 由自己或者同伴与某一陌生人的合成面孔 ,并让被试判断该图片是自己还是同伴 , 然后再完成形容词的自我描述任务，结果发现自我面孔识别与形容词自我描述任务 都激活了左侧梭状回；Sugiura研究发现，前颞皮层(ant erior temporal cor tex) 在熟悉他人的面孔识别中被激活,但在自我面孔识别中却没有被激活； Verosky & Todorov 让被试的对积极和消极两种效价的自己和他人的合成面孔进行辨别 , 发现 随着自我面孔比例的增加,两种效价的面孔在颞叶皮层上的激活变化发生分离【8】。 表明颞叶皮层与自我面孔识别相关。2.25 顶叶皮层Spangenber(1998)发现一名右侧顶叶和周围白质轻度萎缩患者，她可以用镜子 识别他人，但坚称她自己的镜像是一名与她长相相似的年轻女孩，经过指导后，患 者仍坚称那是一个小女孩，不是她自己【9】。Uddin等人的研究发现自我面孔识别激 活了右侧顶下叶(right inferior parietal lobule),并推测该区域负责自我面孔 识别中的自我与他人的区分；Sugiura等人让被试对自己、朋友以及陌生人的面孔 和名字进行熟悉与否的判断，结果发现自我面孔激活了楔前叶(precentral)。2.26 颞顶交界区有研究采用低频率重复经颅磁刺激（rTMS）作用于被试双侧颞顶交界区和前额 叶皮质，同时向被试呈现自我面孔、名人面孔和图像，结果发现当右侧颞顶交界处 受刺激时，被试能较快识别出自我面孔；Breen等发现，老年痴呆晚期的患者丧失 镜像自我识别能力可能与颞顶交界处脑组织的丧失有关； Platek SM 等对正常者的 脑功能成像研究也显示颞顶交界处在识别自我面孔时被激活【9】。2.3 自我面孔识别的相关脑电研究在轻度认知障碍患者面孔早期加工的事件相关电位研究中，发现患者和正常者 都出现了枕区的N170成分，而N170与面孔特征的结构分析有关，与熟悉度、性别、 年龄和种族等视觉直接加工因素无关，这说明了面孔识别的特异性【9】。Keyes 等研究发现，相比于熟悉面孔和陌生面孔刺激，自我面孔刺激引起头后 部区域N170波幅和额中央区域VPP波幅增加；同样也引起了头后部区域P2波幅和 额中央区域N2波幅的减低，这表明自我面孔加工具有特异性。有实验向被试呈现姓名和面孔刺激，观察被试的行为反应及 P300 脑电波的变 化，发现自我姓名-自我面孔、名人姓名-名人面孔、陌生人姓名一陌生面孔这三组 在行为反应的时间和 P300 的波幅及潜伏期均存在差异。这也一定程度上反映了自 我面孔识别的特异性【9】。3 小结对于自我面孔识别的脑半球优势，至今还没有一个确定的答案。虽然研究发现 大脑两侧都有参与自我面孔识别，但是多数研究都认为右侧大脑半球可能构成自我 面