金 花 嚴(yán)世振 單金磊 劉 婷

(1 教育部人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地天津師范大學(xué)心理與行為研究院，天津 300387) (2 天津師范大學(xué)心理學(xué)部，天津300387) (3 學(xué)生心理發(fā)展與學(xué)習(xí)天津市高校社會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，天津 300387) (4 天津工業(yè)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院，天津 300387) (5 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)職業(yè)教育學(xué)院，天津 300222)

1 引言

面孔生命性指通過(guò)特定面孔特征表達(dá)、提示面孔為真實(shí)且具有內(nèi)在生命力的信息，是判斷面孔為真人或人工面孔的重要線索（Farid & Bravo,2012）。面孔生命性知覺(jué)被認(rèn)為是視知覺(jué)的一個(gè)基本功能，表現(xiàn)為個(gè)體能快速、自動(dòng)化地對(duì)面孔是否具有生命做出知覺(jué)判斷（Looser & Wheatley, 2010）。日常生活中對(duì)面孔生命性的有效識(shí)別有益于個(gè)體更好的社會(huì)生存（Balas & Auen, 2019; Balas &Tonsager, 2014; Koldewyn et al., 2014; Looser &Wheatley, 2010）。

采用事件相關(guān)電位（event-related potential,ERP）探究面孔生命性信息加工的時(shí)間進(jìn)程是面孔生命性知覺(jué)研究的焦點(diǎn)之一。ERP 成分中的P1、N170 和晚期正成分（later positive potential, LPP）被認(rèn)為與面孔加工有關(guān)。P1 指刺激呈現(xiàn)后約100 ms時(shí)出現(xiàn)的正成分，反映對(duì)面孔物理特征的早期自動(dòng)加工（Fimreite et al., 2015）。N170 是刺激呈現(xiàn)后160～170 ms 時(shí)達(dá)到峰值的一種負(fù)成分，與面孔的結(jié)構(gòu)編碼有關(guān)（Balas et al., 2017）。LPP 是刺激出現(xiàn)后的300～700 ms 間出現(xiàn)在中央頂區(qū)的正波，反映面孔情緒的高級(jí)認(rèn)知加工、持續(xù)性注意（Hajcak et al., 2010）。根據(jù)生命性和非生命性面孔在腦電成分上的差異，研究者提出了關(guān)于面孔生命性信息加工時(shí)間進(jìn)程的不同觀點(diǎn)。如Balas 和Koldewyn（2013）發(fā)現(xiàn)生命性和非生命性面孔誘發(fā)的腦電差異主要體現(xiàn)在早成分P1 上，認(rèn)為生命性加工可能位于面孔加工的早期階段。也有研究發(fā)現(xiàn)生命性和非生命性面孔誘發(fā)的腦電差異體現(xiàn)在N170 和LPP 成分上，提示生命性信息的加工可能從面孔加工中期延續(xù)到晚期。如Schindler 等（2017）發(fā)現(xiàn)面孔的真實(shí)度和N170 波幅呈倒U 型關(guān)系，與LPP 波幅正相關(guān)。鄭晨燁等（2015）發(fā)現(xiàn)真人面孔比卡通面孔誘發(fā)更大的N170 波幅和更小的LPP。Zhao 等（2019）發(fā)現(xiàn)真人面孔比卡通面孔誘發(fā)更小的N170 波幅和更大的LPP。

而Wheatley 等（2011）發(fā)現(xiàn)生命性面孔和非生命性面孔誘發(fā)的腦電差異僅體現(xiàn)在LPP 上。他們采用非面孔刺激時(shí)鐘和經(jīng)評(píng)估得到的高外在相似性的真人和玩偶面孔材料，發(fā)現(xiàn)真人和玩偶面孔比時(shí)鐘刺激誘發(fā)更負(fù)的N170 波幅；兩類面孔誘發(fā)的N170 成分無(wú)差異，但真人比玩偶面孔誘發(fā)了更大的LPP。該研究認(rèn)為生命性加工發(fā)生在面孔加工的晚期階段，并提出了生命性面孔加工的兩階段理論，即生命性面孔加工存在整體結(jié)構(gòu)編碼和生命性信息加工兩個(gè)階段。在編碼階段，視覺(jué)系統(tǒng)首先編碼刺激的整體結(jié)構(gòu)信息，并誘發(fā)N170 成分。當(dāng)刺激被識(shí)別為面孔結(jié)構(gòu)或類面孔結(jié)構(gòu)后，作為具有生物意義線索，面孔獲得進(jìn)一步的生命性信息加工。在此階段，個(gè)體自動(dòng)化且無(wú)意識(shí)地加工面孔的生命性信息、進(jìn)行知覺(jué)判斷并誘發(fā)LPP成分。Balas 等（2017）發(fā)現(xiàn)真人和人工面孔在P1 和N170 成分上不存在面孔生命性主效應(yīng)，并在討論中提出生命性加工可能發(fā)生在面孔加工的晚期階段。

結(jié)果的分歧可能源于不同研究間任務(wù)、電極點(diǎn)選擇和材料選擇差異。在任務(wù)上，部分研究采用分類任務(wù)（Balas & Koldewyn, 2013; Zhao et al.,2019），部分采用被動(dòng)呈現(xiàn)（Schindler et al., 2017;Wheatley et al., 2011）。不同的認(rèn)知任務(wù)可能會(huì)導(dǎo)致加工類型、加工深度和加工難度差異（Pendleton et al., 2016; Terrett et al., 2019）。電極點(diǎn)選擇上，Wheatley 等選取了中央?yún)^(qū)和前額區(qū)（Cz、AFz）的電極，而更多的研究選擇了中央頂區(qū)和頂枕區(qū)的電極點(diǎn)（Schindler et al., 2017; Zhao et al., 2019）。不同的ERP 成分有著不同的頭皮分布，電極點(diǎn)的選擇差異會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響。材料選擇上，控制了不同生命性面孔的外表相似度的研究未能發(fā)現(xiàn)N170 的類別效應(yīng)（Balas et al., 2017; Wheatley et al.,2011），而顯示出N170 差異的研究均未控制外表相似性（Schindler et al., 2017; Zhao et al., 2019），提示面孔外在相似性差異可能是誘發(fā)N170 差異的根源。此外，以往研究通過(guò)比較兩類面孔誘發(fā)的ERP 成分來(lái)考察面孔生命性知覺(jué)的神經(jīng)機(jī)制，難以揭示面孔生命性信息和ERP 特定成分間的因果變化關(guān)系。因此，本研究擬應(yīng)用參數(shù)設(shè)計(jì)方法，從因果層面探索面孔生命性加工的相關(guān)ERP 成分，以更好地揭示面孔生命性信息加工的時(shí)間過(guò)程。

本研究基于高相似度的真人和人工面孔的多個(gè)面部基準(zhǔn)點(diǎn)，生成一系列身份信息強(qiáng)度從真人面孔遞減到人工面孔的面孔組，通過(guò)心理物理法評(píng)估獲得生命性等距面孔，使得各等級(jí)面孔具有高相似度和生命性強(qiáng)度等距的特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，利用ERP 技術(shù)評(píng)估面孔生命性和ERP 成分間的共變關(guān)系，揭示有效反映面孔生命性知覺(jué)的腦電成分及各等級(jí)面孔誘發(fā)的神經(jīng)電信號(hào)模式?；谝酝芯堪l(fā)現(xiàn)P1 和N170 更多反映低級(jí)面孔物理特征和面孔的早期結(jié)構(gòu)編碼，本研究認(rèn)為相關(guān)研究誘發(fā)的P1 和N170 更可能由不同生命性面孔間的低水平差異和結(jié)構(gòu)差異等無(wú)關(guān)變量誘發(fā)。基于功能磁共振研究發(fā)現(xiàn)真實(shí)和人工面孔在腹側(cè)視覺(jué)通路的激活上具有差異（Shultz et al., 2015），而腹側(cè)視覺(jué)通路被視為大腦皮層加工晚期階段的腦激活區(qū)（Looser et al., 2013），推測(cè)面孔生命性加工更可能位于面孔加工的晚期階段。據(jù)此，本研究提出假設(shè)：面孔生命性加工更可能位于面孔加工的晚期階段，體現(xiàn)在LPP 成分上。此外，根據(jù)面孔生命性知覺(jué)閾限的行為學(xué)研究發(fā)現(xiàn)處于閾限（50%生命性等級(jí)）周圍的面孔圖片的加工可能不同于處于連續(xù)體兩端的面孔（Hackel et al.,2014），預(yù)測(cè)面孔生命性強(qiáng)度和其誘發(fā)的神經(jīng)電信號(hào)模式間的關(guān)系可能為非線性關(guān)系。

2 研究方法

2.1 被試

39 名大學(xué)生（20.51±2.25 歲，14 名男性）參與了實(shí)驗(yàn)。被試均為右利手，無(wú)色盲或色弱、臉盲、精神疾病史、腦外傷和身心健康問(wèn)題；24 小時(shí)內(nèi)無(wú)飲用刺激性或興奮性飲料和藥物等情況，未參與前期材料評(píng)估。實(shí)驗(yàn)前所有被試簽署知情同意書。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

被試內(nèi)設(shè)計(jì)。主自變量為生命性等級(jí)（0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%），次自變量為大腦半球。因變量為反應(yīng)時(shí)和面孔類別判斷概率以及P1、N170 的潛伏期和峰振幅，P3、LPP 的平均波幅。

2.3 實(shí)驗(yàn)材料

為增強(qiáng)與前人研究結(jié)果的可比較性，21 組中性面孔圖片（10 組男性）選自Looser 和Wheatley（2010）以及Bowling 和Banissy（2017）的研究。每組包含生命性和非生命性面孔各一張，前者為高加索真人面孔，后者為與前者外觀相似的非真人面孔圖片。通過(guò)Photoshop CC（Adobe Systems Inc.）控制同組內(nèi)的兩張面孔的亮度和高度，其中垂直高度為1 8 0 像素。面孔的水平寬度在200～245 像素之間，同組內(nèi)不同生命性面孔的水平寬度保持一致。面孔區(qū)域占整張圖片80% 以上。所有圖片都以相同的亮度和對(duì)比度呈現(xiàn)在黑色背景上。

實(shí)驗(yàn)前，另選取37 名大學(xué)生（21.13±1.83歲，15 名男性）對(duì)同組面孔的外表相似度、情緒效價(jià)和喚醒度進(jìn)行7 點(diǎn)評(píng)定。對(duì)外表相似度3 分以上的19 組中性面孔（10 組男性）進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩組面孔在效價(jià)和喚醒度（ps＞0.05）上無(wú)顯著差異。本研究還額外招募了30 名（21.20±1.61 歲，15 名男性）和43 名新被試（20.88±1.79 歲，22 名男性）分別完成面孔生命性識(shí)別任務(wù)和面孔吸引力評(píng)定（7 點(diǎn)計(jì)分），配對(duì)樣本t檢驗(yàn)結(jié)果顯示兩組面孔的識(shí)別正確率和面孔吸引力均不存在顯著差異（ps＞0.05）。

運(yùn)用Morph Man 4.0 （STOIK Imaging Inc.）在每組的生命性和非生命性面孔之間生成101 張身份信息強(qiáng)度從100%遞減到0%的面孔連續(xù)體，遞減間隔為1%。19 名新被試（20.37±1.42 歲，9 名男性）在每組面孔連續(xù)體中選出9 張分別表示生命性等級(jí)為10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90% 的圖片。其中生命性的定義是“你認(rèn)為該照片有多大的概率被認(rèn)為是真人”。根據(jù)以往研究（Balas & Auen, 2019; Bowling &Banissy, 2017），將所得到的結(jié)果以面孔的身份強(qiáng)度等級(jí)為x軸，生命性等級(jí)為y軸，進(jìn)行三次多項(xiàng)式模型數(shù)據(jù)擬合。擬合結(jié)果如公式1 所示（和方差SSE=0.005，確定系數(shù)R2=0.992，均方根RMSE=0.027）。

根據(jù)擬合方程計(jì)算各生命性等級(jí)所對(duì)應(yīng)的物理等級(jí)，選定對(duì)應(yīng)面孔作為實(shí)驗(yàn)材料，分別代表各生命性等級(jí)的面孔（見(jiàn)圖1）。因此，本研究正式實(shí)驗(yàn)共納入19 組面孔，合計(jì)生成209 張面孔圖片。

圖1 各生命性等級(jí)面孔示意圖

2.4 實(shí)驗(yàn)程序

刺激通過(guò)E-Prime 2.0（Psychology Software Tools Inc.）呈現(xiàn)。被試距離屏幕60 cm，垂直視角為6.4°，水平視角在8.8°～10.7°間，屏幕刷新率為60 Hz，分辨率為1024×768 像素。實(shí)驗(yàn)采用生命性分類任務(wù)。每個(gè)試次開始時(shí)，屏幕上首先呈現(xiàn)注視點(diǎn)500 ms，隨后呈現(xiàn)面孔圖片500 ms，圖片消失之后呈現(xiàn)黑色空屏，要求被試通過(guò)游戲手柄的左鍵或右鍵判斷呈現(xiàn)的面孔是真人面孔還是人工面孔。按鍵反應(yīng)后，空屏仍持續(xù)呈現(xiàn)，呈現(xiàn)時(shí)間在500～800 ms 之間隨機(jī)（見(jiàn)圖2）。實(shí)驗(yàn)共627 個(gè)試次，每個(gè)條件57 個(gè)試次（每張圖片重復(fù)呈現(xiàn)3 次）。程序以單個(gè)組塊呈現(xiàn)，每209 個(gè)試次被試休息一次。所有圖片隨機(jī)呈現(xiàn)，按鍵順序在被試間平衡。實(shí)驗(yàn)前被試先休息5 分鐘以穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)情緒。正式實(shí)驗(yàn)前兩類面孔各練習(xí)4 個(gè)試次。為驗(yàn)證面孔材料控制的有效性，實(shí)驗(yàn)后要求被試對(duì)材料的情緒效價(jià)和喚醒度進(jìn)行7 點(diǎn)評(píng)定。

圖2 實(shí)驗(yàn)流程圖

2.5 數(shù)據(jù)采集與分析

根據(jù)國(guó)際10-20 系統(tǒng)擴(kuò)展的64 導(dǎo)Ag/AgCl 電極帽、Neuroscan ERP 工作站記錄ERP 信號(hào)，電極阻抗小于5 KΩ。在線記錄時(shí)數(shù)據(jù)濾波帶通為0.05～400 μV，采樣率1000 Hz。在左眼上下1 cm 處安置電極記錄垂直眼電（VEOG），在左右眼眼外側(cè)1.5 cm 處安置左右電極記錄水平眼電（HEOG），在線紀(jì)錄時(shí)以左側(cè)乳突連線為參考電極，離線后轉(zhuǎn)為雙側(cè)乳突為參考電極。數(shù)據(jù)采用Curry 8 系統(tǒng)進(jìn)行離線分析：人工視覺(jué)掃描異常數(shù)據(jù)、眼動(dòng)校正、濾波（濾波帶通0.01～30 Hz，零相位延遲）、分段（-200～1000 ms）、基線矯正（-200～0 ms）、疊加平均。

根據(jù)已有相關(guān)文獻(xiàn)（Balas & Koldewyn, 2013;Wheatley et al., 2011）、腦電地形圖以及ERP 波形圖選取電極點(diǎn)、ERP 成分的時(shí)間窗。選取PO7、P7、PO8、P8 電極點(diǎn)在90～140 ms 時(shí)間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)分析P1、160～200 ms 時(shí)間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)分析N170；選取C1、C2、Cz、CP1、CP2、CPz、P1、P2、Pz 電極點(diǎn)在280～330 ms 時(shí)間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)分析P3、500～550 ms 時(shí)間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)分析LPP。因早、中期ERP 成分具有較尖銳的峰值，故對(duì)P1 和N170 采用基線-峰值進(jìn)行度量；而P3 和晚期呈彌漫性且波形較鈍的LPP 采用平均波幅進(jìn)行度量。

2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS Statistics 21.0（IBM Inc.），方差分析中對(duì)不符合球形假設(shè)的主效應(yīng)和交互作用的p值采用Greenhouse-Geisser 法進(jìn)行校正。通過(guò)Matlab R2015a（MathWorks Inc.）繪制出ERP 的腦地形圖。

3 結(jié)果

14 名被試因報(bào)告疲勞或數(shù)據(jù)中偽跡過(guò)多（單條件有效試次數(shù)低于35）等被剔除，最后剩余有效被試25 人（9 名男性）。

3.1 行為結(jié)果

反應(yīng)時(shí)：各生命性等級(jí)面孔的反應(yīng)時(shí)如圖3所示。單因素重復(fù)測(cè)量方差分析發(fā)現(xiàn)，面孔類別主效應(yīng)顯著[F(10, 240)=7.48,p＜0.001,=0.25]。事后多重比較發(fā)現(xiàn)，非生命性面孔的平均反應(yīng)時(shí)顯著小于30%、40%、50%、60% 等級(jí)面孔（ps＜0.05）；10% 等級(jí)面孔的反應(yīng)時(shí)顯著小于30% 和40%等級(jí)面孔（ps＜0.05）；60%等級(jí)面孔的反應(yīng)時(shí)顯著大于90%等級(jí)面孔和生命性面孔（ps＜0.05）。4 0% 等級(jí)面孔和9 0% 等級(jí)面孔（p=0.0 5 1）、50%等級(jí)面孔和生命性面孔（p=0.051）之間的差異邊緣顯著；其他條件間的差異均不顯著（ps＞0.05）。

類別判斷概率：各生命性等級(jí)面孔類別判斷概率（判斷為真實(shí)面孔）見(jiàn)圖3。采用相關(guān)分析探索實(shí)驗(yàn)中被試各等級(jí)下的類別判斷概率和面孔等級(jí)之間的相關(guān)，結(jié)果顯示類別判斷概率和生命性等級(jí)之間呈高度正相關(guān)（r=0.89,p＜0.001），表明被試能有效識(shí)別面孔的生命性。

圖3 面孔反應(yīng)時(shí)和類別判斷概率圖

實(shí)驗(yàn)后情緒評(píng)定：配對(duì)樣本t檢驗(yàn)結(jié)果顯示，非生命性面孔情緒效價(jià)評(píng)分（4.36±0.86）顯著小于生命性面孔[4.77±0.77,t(24)=-2.47,p=0.021,Cohen’sd=-0.50]。非生命性面孔情緒喚醒度（4.67±0.31）與生命性面孔不存在顯著差異（4.54±1.08,p＞0.05）。

3.2 ERP 結(jié)果

研究首先分析非生命性和生命性面孔誘發(fā)的ERP 成分差異，以獲得生命性加工相關(guān)成分。進(jìn)一步分析相關(guān)成分隨等級(jí)變化的電活動(dòng)模式，為目標(biāo)成分反映面孔生命性加工提供更有力的證據(jù)。

3.2.1 生命性加工相關(guān)成分

實(shí)驗(yàn)在枕顳區(qū)發(fā)現(xiàn)明顯的P1 和N170 成分，在中央頂區(qū)發(fā)現(xiàn)明顯的P3 和LPP 成分。表1 和圖4 分別呈現(xiàn)不同面孔誘發(fā)的ERP 波幅、潛伏期以及各成分的總平均波形圖和差異腦地形圖（非生命性面孔-生命性面孔）。

圖4 不同類別面孔在P1、N170、P3 和LPP 上的總平均波形圖（A）和差異腦地形圖（B）

表1 面孔類別的ERP 結(jié)果（M±SD）

對(duì)P1 的波幅和潛伏期分別進(jìn)行2（面孔類別：非生命性、生命性）×2（半球：左、右）的重復(fù)測(cè)量方差分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)波幅和潛伏期所有效應(yīng)均不顯著（ps＞0.05）。

對(duì)N170 的波幅和潛伏期的方差分析發(fā)現(xiàn)，波幅的半球主效應(yīng)顯著[F(1, 24)=5.32,p=0.030,=0.18]，事后多重比較發(fā)現(xiàn)，右半球的負(fù)激活（-4.18±6.68 μV）顯著大于左半球（-2.38±5.18 μV,p=0.030）。其他效應(yīng)均不顯著（ps＞0.05）。

對(duì)P3 的波幅進(jìn)行2（面孔類別：生命性、非生命性）×3（半球：左、中線、右）的重復(fù)測(cè)量方差分析發(fā)現(xiàn)，面孔類別主效應(yīng)顯著[F(1, 24)=13.26,p=0.001,=0.36]，事后多重比較發(fā)現(xiàn)，非生命性面孔的波幅（9.00±4.33 μV）顯著大于生命性面孔（7.10±4.28 μV,p=0.001）。半球主效應(yīng)顯著[F(2, 48)=3.61,p=0.035,=0.13]，左 半 球（8.30±4.06 μV）誘發(fā)的P3 波幅顯著大于右半球（7.86±4.06 μV,p=0.036），與中線不存在顯著差異（8.00±4.30 μV,p=0.142）。交互作用不顯著（p＞0.05）。

對(duì)LPP 的波幅進(jìn)行上述2×3 方差分析發(fā)現(xiàn)，面孔類別主效應(yīng)顯著[F(1, 24)=28.08,p＜0.001,=0.54]，非生命性面孔（12.75±5.01 μV）的波幅顯著大于生命性面孔（8.98±4.52 μV,p＜0.001）；半球主效應(yīng)顯著[F(1, 24)=4.17,p=0.020,=0.15]，中線（11.17±5.29 μV）的波幅顯著大于左半球（10.70±5.27 μV,p=0.043）和右半球（10.72±5.08 μV,p=0.043）。交互作用不顯著（p＞0.05）。

3.2.2 面孔生命性等級(jí)加工

表2 和圖5 描述了各等級(jí)面孔誘發(fā)ERP 波幅及其電信號(hào)模式。

表2 各生命性等級(jí)面孔誘發(fā)的ERP 波幅

為揭示各等級(jí)面孔誘發(fā)ERP 成分的神經(jīng)電信號(hào)模式，對(duì)生命性等級(jí)和誘發(fā)的P3 和LPP 波幅進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合。根據(jù)散點(diǎn)圖的分布，對(duì)P3 成分采用漸近回歸模型進(jìn)行擬合，得到擬合方程為：y=7.19x+1.85×0.96x（SSE=0.416,R2=0.864, RMSE=0.052）。對(duì)LPP 成分采用二次多項(xiàng)式模型進(jìn)行擬合，得到擬合方程為：y=0.0009x2-0.11x+12.16（SSE=1.910,R2=0.842, RMSE=0.239）。結(jié)果提示P3 的波幅變化模式為隨生命性等級(jí)的增大先降低，在約30%～50% 等級(jí)時(shí)保持穩(wěn)定（圖5A）。LPP 的電信號(hào)模式為隨生命性增強(qiáng)呈“U”型分布，即隨著生命性等級(jí)增大時(shí)，波幅先逐漸降低，至60%生命性等級(jí)時(shí)波幅達(dá)到最??；當(dāng)生命性等級(jí)繼續(xù)增加，波幅又隨之增大（圖5B）。行為和ERP 波幅的相關(guān)分析顯示，LPP 波幅與反應(yīng)時(shí)呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.25,p＜0.001）；P3 波幅與反應(yīng)時(shí)的相關(guān)不顯著（p＞0.05）。

圖5 各生命性等級(jí)面孔誘發(fā)的ERP 成分的電信號(hào)模式

4 討論

本研究采用ERP 技術(shù)考察了面孔生命性加工時(shí)的神經(jīng)電生理基礎(chǔ)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，非生命性面孔誘發(fā)的P3 和LPP 波幅顯著大于生命性面孔，而P1 和N170 成分沒(méi)有顯著的類別差異，證實(shí)面孔生命性加工位于面孔加工的晚期階段的觀點(diǎn)。進(jìn)一步通過(guò)參數(shù)設(shè)計(jì)探討面孔生命性等級(jí)的神經(jīng)電生理反應(yīng)模式，發(fā)現(xiàn)LPP 波幅變化和面孔等級(jí)變化表現(xiàn)出一定的關(guān)聯(lián)性，即面孔生命性變化誘發(fā)LPP 波幅的“U”型變化。LPP 波幅的變化與面孔反應(yīng)時(shí)顯著相關(guān)，拓展了以往研究結(jié)果，揭示了隨生命性等級(jí)變化引起的大腦電生理反應(yīng)模式。

4.1 面孔生命性加工和LPP 的特異性變化

本研究發(fā)現(xiàn)非生命性和生命性面孔在LPP 成分上的差異性，表明LPP 反映了面孔的生命性信息加工，與以往研究結(jié)果保持一致（Wheatley et al.,2011; Xiang et al., 2022）。Xiang 等通過(guò)面孔的適應(yīng)范式結(jié)合ERP 技術(shù)探討了面孔生命性知覺(jué)的神經(jīng)基礎(chǔ)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)生命性面孔適應(yīng)降低了隨后呈現(xiàn)的生命性面孔誘發(fā)的LPP 波幅，并增大LPP 的潛伏期，支持了生命性信息的晚期加工觀點(diǎn)。進(jìn)一步，本研究發(fā)現(xiàn)生命性變化誘發(fā)LPP 波幅的“U”型變化的結(jié)果，這提示波幅可能反映了生命性信息的類別指向性程度，而非生命性信息強(qiáng)度。反應(yīng)時(shí)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在知覺(jué)閾限附近反應(yīng)時(shí)更大，提示生命性面孔分類難度更大，生命性信息的類別指向性越差，推測(cè)面孔類別指向性越強(qiáng)，誘發(fā)的LPP 波幅越大。這種LPP 反映面孔類別指向性的加工模式也存在于情緒、種族等二分面孔維度中（Sun et al., 2017），如Sun 等以愉快到恐懼的面孔連續(xù)體為材料，要求被試進(jìn)行情緒分類，結(jié)果發(fā)現(xiàn)情緒類別指向性強(qiáng)的面孔誘發(fā)的LPP 波幅更大，而情緒類別指向性模糊的面孔誘發(fā)的波幅更小。以往研究認(rèn)為L(zhǎng)PP 可能反映持續(xù)性注意過(guò)程，更大的波幅表明投入更多的注意資源（Foti et al., 2009）。本研究發(fā)現(xiàn)指向性明確面孔誘發(fā)更強(qiáng)的LPP 波幅，表明相對(duì)于模糊面孔，個(gè)體在指向明確面孔上投入更多的注意資源，這種注意資源分配可能與實(shí)驗(yàn)任務(wù)有關(guān)。本研究采用的生命性判斷任務(wù)需要個(gè)體在分類過(guò)程中對(duì)儲(chǔ)存在長(zhǎng)時(shí)記憶中的生命性面孔模板和非生命性面孔模板進(jìn)行選擇，以最佳匹配來(lái)自外界的面孔并實(shí)現(xiàn)生命性分類。因此，個(gè)體對(duì)類別指向性更明確的兩端面孔投入更多的注意資源。

本研究發(fā)現(xiàn)非生命性面孔比生命性面孔誘發(fā)更大的LPP 波幅，與鄭晨燁等（2015）的結(jié)果一致。鄭晨燁等要求被試對(duì)屏幕上呈現(xiàn)的面孔圖片進(jìn)行吸引力評(píng)判，結(jié)果也發(fā)現(xiàn)卡通面孔比真人面孔誘發(fā)更大的LPP。但該結(jié)果與Wheatley 等（2011）和Schindler 等（2017）發(fā)現(xiàn)的生命性面孔波幅更大的結(jié)果并不一致，這可能和任務(wù)差異有關(guān)。L P P 波幅受評(píng)估行為、任務(wù)差異等影響（Hajcak & Foti, 2020）。觀察到真人面孔誘發(fā)更大LPP 的研究在實(shí)驗(yàn)中多要求被試被動(dòng)觀看呈現(xiàn)的刺激，而觀察到非真人面孔產(chǎn)生更大LPP 的研究在實(shí)驗(yàn)中多要求被試對(duì)呈現(xiàn)的刺激進(jìn)行特定的分類任務(wù)。Kaminska 等（2020）認(rèn)為相對(duì)于被動(dòng)觀看，分類過(guò)程需要激活典型面孔表征并與呈現(xiàn)的面孔刺激進(jìn)行匹配。Sun 等（2017）的實(shí)證研究也發(fā)現(xiàn)分類與被動(dòng)注視任務(wù)下相同材料誘發(fā)的LPP 并不相同。不同情緒類別面孔在分類任務(wù)下誘發(fā)的LPP 波幅存在顯著差異，但在被動(dòng)注視任務(wù)下誘發(fā)的LPP 波幅差異不顯著。

LPP 在面孔間的差異也被認(rèn)為和面孔吸引力差異有關(guān)（Marzi & Viggiano, 2010）。但本實(shí)驗(yàn)所納入生命性和非生命性面孔在吸引力上無(wú)顯著差異，排除了吸引力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。另外，情緒也可能影響面孔生命性知覺(jué)（Schirmer & Adolphs,2 0 1 7），且誘發(fā)L P P 成分（Y u & K i t a y a m a,2019），這提示情緒也可能成為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一個(gè)干擾因素。本實(shí)驗(yàn)雖然在材料評(píng)估時(shí)控制了面孔間的情緒差異，但正式實(shí)驗(yàn)的被試實(shí)驗(yàn)后評(píng)定發(fā)現(xiàn)，生命性面孔的效價(jià)比非生命性面孔更偏向正性，且各生命性類別面孔效價(jià)均偏向正性。雖然根據(jù)“恐怖谷”理論，80%～90%等級(jí)面孔可能誘發(fā)被試的負(fù)性情緒（Yu & Kitayama, 2019），提示本研究誘發(fā)的LPP 波幅差異不太可能由“恐怖谷”效應(yīng)導(dǎo)致。但本實(shí)驗(yàn)難以基于文獻(xiàn)排除LPP的情緒效應(yīng)。如何更合理有效控制等級(jí)間的情緒效價(jià)，以及生命性加工與等級(jí)面孔的差異化的情緒加工之間的關(guān)系，未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步探索。

4.2 面孔生命性加工和其他ERP 成分的變化

實(shí)驗(yàn)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)P1 和N170 成分的面孔生命性效應(yīng)，符合預(yù)期假設(shè)。前人研究表明視覺(jué)早期加工較少涉及深度認(rèn)知加工，主要受刺激物理屬性的影響（Liu et al., 2018）。本研究控制刺激物理屬性后未在P1 成分上觀察到面孔類別的主效應(yīng)，提示P1 不是反映面孔生命性知覺(jué)的有效指標(biāo)。N170 成分被視為腦對(duì)面孔結(jié)構(gòu)編碼的特異性成分（Balas et al., 2017）。生命性和非生命性面孔都具備基礎(chǔ)的面孔結(jié)構(gòu)，因此均誘發(fā)明顯的N170成分，但N170 的波幅和潛伏期均未顯示出面孔類別差異，表明N170 對(duì)面孔生命性加工的不敏感?；谙惹把芯空J(rèn)為N170 的振幅和潛伏期不受隨后的面孔加工影響（Joyce & Rossion, 2005），生命性面孔和非生命性面孔在N170 上沒(méi)有差異，也從另一角度支持了面孔生命性信息的加工處于面孔加工的晚期階段的觀點(diǎn)。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)非生命性和生命性面孔誘發(fā)的P3 成分的波幅存在顯著差異。P3 被認(rèn)為與決策或結(jié)果評(píng)價(jià)中的注意資源分配有關(guān)，波幅越大意味著所投入的認(rèn)知資源越多（Barry et al., 2020）。非生命性面孔誘發(fā)的P3 成分大于生命性面孔，表明個(gè)體對(duì)非生命性面孔具有更大的注意資源分配。這可能由于相對(duì)于生命性面孔，非生命性面孔作為日常生活中的非典型面孔，在持續(xù)呈現(xiàn)的面孔圖片組中被視為新異刺激，使得個(gè)體對(duì)非生命性面孔投注了更大的注意資源。如Schwab 等（2021）研究發(fā)現(xiàn)以薯?xiàng)l、漢堡等食物擺成的奇異面孔刺激比正常刺激誘發(fā)更大的P3 波幅。

5 結(jié)論

本研究采用ERP 技術(shù)結(jié)合參數(shù)設(shè)計(jì)揭示面孔生命性加工的神經(jīng)電生理基礎(chǔ)，結(jié)果顯示LPP 是反映面孔生命性加工的特異性成分，支持面孔生命性晚期加工觀點(diǎn)。生命性等級(jí)加工的神經(jīng)電反應(yīng)模式呈“U”型激活，且面孔生命性的電反應(yīng)與面孔生命性的類別指向性有關(guān)，面孔類別指向性越明確，電反應(yīng)越強(qiáng)。這一結(jié)果有助于理解仿真機(jī)器人面孔知覺(jué)過(guò)程。