汪海玲 陳恩光 連玉凈 李晶晶 王麗薇

面孔寬高比的自動(dòng)加工*

汪海玲 陳恩光 連玉凈 李晶晶 王麗薇

(山東師范大學(xué)心理學(xué)院, 濟(jì)南 250358)

研究發(fā)現(xiàn), 高低面孔寬高比(facial width-to-height ratio, fWHR)在表征某男性個(gè)體實(shí)際攻擊性或預(yù)測(cè)他人評(píng)價(jià)該男性個(gè)體的攻擊性行為水平上存在差異, 高fWHR較低fWHR個(gè)體不僅有更強(qiáng)的攻擊性, 也被他人評(píng)價(jià)為有更高的攻擊傾向。但是, 其中的神經(jīng)機(jī)制尚不清楚, 尤其是非注意條件下二者的加工機(jī)制。因而, 本研究以視覺失匹配負(fù)波(visual mismatch negativity, vMMN)為指標(biāo), 考察非注意條件下高低fWHR加工的神經(jīng)機(jī)制。實(shí)驗(yàn)1給被試呈現(xiàn)中性情緒面孔, 要求被試完成注視點(diǎn)大小探測(cè)任務(wù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 高fWHR在200～500 ms, 而低fWHR在200～250 ms和300～350 ms誘發(fā)vMMN, 在300～350 ms高fWHR比低fWHR誘發(fā)的vMMN更大。實(shí)驗(yàn)2呈現(xiàn)憤怒和恐懼面孔, 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 憤怒情緒高fWHR在200～250 ms和300～400 ms誘發(fā)了vMMN, 而恐懼情緒低fWHR在左半球250～400 ms誘發(fā)vMMN。對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2發(fā)現(xiàn), 憤怒情緒較中性情緒降低了高fWHR的vMMN。這些結(jié)果表明, 與個(gè)體感知攻擊性水平密切相關(guān)的fWHR的自動(dòng)加工可能受情緒信息的影響, 憤怒情緒促進(jìn)高fWHR自動(dòng)加工, 而恐懼情緒促進(jìn)低fWHR自動(dòng)加工; 但可能受情緒自動(dòng)加工的影響使得憤怒情緒較中性情緒減弱了高fWHR的自動(dòng)加工程度。

面孔, 寬高比, 情緒, 視覺失匹配負(fù)波(vMMN), 自動(dòng)加工

1 引言

面孔寬高比(facial width-to-height ratio, fWHR)指的是面孔寬與高的比值; 寬指的是面孔左右顴骨最外側(cè)之間的距離, 高指的是眉心和上唇最高點(diǎn)之間距離(Geniole & McCormick, 2015; Haselhuhn et al., 2015)。已有研究多聚焦于面孔寬高比對(duì)個(gè)體心理狀態(tài)和社會(huì)行為感知的影響(鄭治國(guó)等, 2017)。研究發(fā)現(xiàn), 面孔寬高比存在性別差異, 男性個(gè)體的fWHR較女性個(gè)體更大(Weston et al., 2007; Wong et al., 2011), 同時(shí), 女性面孔寬高比與社會(huì)行為之間的關(guān)系未能得到顯著結(jié)果(Goetz et al., 2013; Haselhuhn & Wong, 2011); 因而, 關(guān)于面孔寬高比的研究多采用男性面孔。大量研究表明, 男性面孔寬高比是預(yù)測(cè)他人評(píng)價(jià)該個(gè)體不良社會(huì)行為水平的可靠指標(biāo)(Geniole et al., 2015; Haselhuhn et al., 2015)。相比于擁有低fWHR的男性而言, 擁有高fWHR的男性被認(rèn)為更容易讓人感覺受到威脅(Hehman, Leitner, & Gaertner, 2013), 更不可被信任(Costa et al., 2017), 當(dāng)團(tuán)體內(nèi)部成員間存在競(jìng)爭(zhēng)時(shí)也被評(píng)價(jià)為缺乏合作精神等(Stirrat et al., 2012)。

上述研究的理論基礎(chǔ)主要來源于Carré和McCormick (2008)發(fā)現(xiàn)的fWHR與攻擊性行為間的相關(guān)關(guān)系, fWHR越高個(gè)體表現(xiàn)出來的實(shí)際攻擊性也越強(qiáng); 同時(shí), 研究者進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)相比于擁有低fWHR的男性而言, 擁有高fWHR的男性也被評(píng)價(jià)為更具有行為上的攻擊性(Carré et al., 2009), 這也被之后的一系列研究所證實(shí)(Costa et al., 2017; Geniole et al., 2012; Geniole et al., 2015; Lefevre et al., 2014)。研究者認(rèn)為, 上述結(jié)果可能與雄性激素睪酮這一生理指標(biāo)有關(guān)(Lefevre et al., 2013)。研究發(fā)現(xiàn)睪酮與個(gè)體表現(xiàn)出來的實(shí)際攻擊行為有顯著正相關(guān)關(guān)系(Carré et al., 2011), 同時(shí), 高低fWHR也被認(rèn)為是睪酮濃度水平高低非?？煽康耐怙@指標(biāo)(Hehman, Leitner, Deegan & Gaertner, 2013; Lefevre et al., 2013)。也就是說, 睪酮分泌量增加可能既增大了個(gè)體的fWHR也增強(qiáng)了其實(shí)際攻擊性行為水平, 因而, 睪酮可能是fWHR和個(gè)體實(shí)際攻擊性水平共變的生理基礎(chǔ)。與此同時(shí), 研究者發(fā)現(xiàn)個(gè)體實(shí)際攻擊性水平與被感知的攻擊性水平存在較高相關(guān)性(Carré et al., 2009), 因而睪酮也可能使得高fWHR個(gè)體被感知的攻擊性水平也較高。但是, 這個(gè)解釋尚不能明晰高低fWHR信息自身加工上的差異, 尤其是二者時(shí)間進(jìn)程上加工的神經(jīng)機(jī)制。

此外, 研究者認(rèn)為上述研究結(jié)果還可能源于面孔寬高比和面孔情緒間的密切關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn), 當(dāng)向被試呈現(xiàn)一張中性情緒面孔時(shí), 被試更傾向于認(rèn)為高fWHR要表達(dá)的是憤怒情緒, 而低fWHR要表達(dá)的是恐懼情緒; 而當(dāng)向被試呈現(xiàn)一張帶有憤怒、恐懼或高興的情緒面孔時(shí), 被試能快速準(zhǔn)確地識(shí)別高fWHR的憤怒情緒和低fWHR的恐懼和高興情緒(Deska et al., 2018)。這表明, 面孔寬高比能表達(dá)情緒信息且不受面孔自身情緒的影響。最近的一項(xiàng)研究也證實(shí)了這一點(diǎn), 隨著面孔寬高比的增加被試對(duì)憤怒情緒強(qiáng)度的感知也增加, 而對(duì)恐懼情緒強(qiáng)度的感知減弱(Merlhiot et al., 2021)。與此同時(shí), Merlhiot等人(2021)通過測(cè)量同一個(gè)體不同情緒下的面孔寬高比發(fā)現(xiàn), 個(gè)體表現(xiàn)出來的面孔情緒也會(huì)影響其實(shí)際面孔寬高比的大小; 具體表現(xiàn)為, 與中性情緒相比, 憤怒和恐懼情緒分別使得眉心下移和上移, 上唇上移和下移, 進(jìn)而分別減少和增加了面孔寬高比中的高度, 而不影響寬高比中的寬度, 因而, 憤怒情緒使得面孔寬高比增加, 而恐懼情緒使得面孔寬高比降低。此外, 憤怒表情意味著表達(dá)該表情的個(gè)體將要出現(xiàn)攻擊性行為, 而恐懼表情意味著表達(dá)該表情的個(gè)體感知到環(huán)境中潛在的威脅信息(Adams et al., 2003), 這可能使得被試感知憤怒表情表達(dá)的直接威脅性比恐懼情緒大, 進(jìn)而得到高低fWHR分別與憤怒和恐懼情緒密切相關(guān)?？傊? 這些研究表明, 借助面孔寬高比所呈現(xiàn)出的憤怒和恐懼情緒信息可能是面孔寬高比與攻擊性行為密切相關(guān)的重要線索(Carré et al., 2009)。

雖然研究者從不同視角探討了面孔寬高比與個(gè)體被感知的攻擊性行為水平間的關(guān)系, 但是, 關(guān)于面孔寬高比自身的加工機(jī)制知之甚少, 尤其是其自動(dòng)加工機(jī)制, 這對(duì)于理解個(gè)體快速識(shí)別威脅性信號(hào)有重要的社會(huì)價(jià)值。眾所周知, 我們的大腦可以快速自動(dòng)地完成對(duì)外界信息的加工, 尤其是對(duì)個(gè)體生存具有重要意義的社會(huì)信息(Haselton & Funder, 2006; Kovarski et al., 2017)。在具有高時(shí)間分辨率特點(diǎn)的事件相關(guān)電位(event related potential, ERP)技術(shù)中能反映大腦前注意自動(dòng)加工的指標(biāo)是視覺失匹配負(fù)波(visual mismatch negativity, vMMN), 它是指在oddball實(shí)驗(yàn)范式中偶然出現(xiàn)的任務(wù)無關(guān)刺激和經(jīng)常出現(xiàn)的任務(wù)無關(guān)刺激在大腦后頂枕區(qū)誘發(fā)的ERP差異波, 具體表現(xiàn)為偶然出現(xiàn)的刺激較經(jīng)常出現(xiàn)的刺激誘發(fā)的波幅更負(fù)(Stefanics et al., 2014)。大量研究發(fā)現(xiàn), 從簡(jiǎn)單的顏色(Czigler et al., 2002)、線條朝向(Fu et al., 2003)等到復(fù)雜的具有重要社會(huì)意義的面孔情緒(Stefanics et al., 2012)、性別(Kecskés-Kovács et al., 2013)、年齡(Csizmadia et al., 2021)等視覺刺激均能誘發(fā)vMMN。這表明, 我們的大腦不僅可以快速完成對(duì)簡(jiǎn)單視覺刺激的探測(cè), 而且可以對(duì)復(fù)雜視覺刺激進(jìn)行自動(dòng)加工。但是, 面孔寬高比作為表征某個(gè)體實(shí)際攻擊性或預(yù)測(cè)他人評(píng)價(jià)該個(gè)體攻擊性行為傾向的可靠指標(biāo), 其自動(dòng)加工機(jī)制如何尚不清楚。因此, 本研究將以vMMN為指標(biāo)研究面孔寬高比的自動(dòng)加工機(jī)制, 試圖為面孔寬高比表征某個(gè)體實(shí)際攻擊性或預(yù)測(cè)他人評(píng)價(jià)該個(gè)體攻擊性行為提供證據(jù)和新的視角。

此外, 本研究關(guān)注了早期P1和N170成分對(duì)面孔寬高比的敏感性。雖然P1對(duì)刺激物理屬性比較敏感, 但是最近的研究發(fā)現(xiàn), P1能反映面孔知覺信息變化, 面孔二階構(gòu)形信息(面孔特征間的距離信息, 如雙眼間距和嘴鼻距)較特征信息誘發(fā)較大的P1(Wang et al., 2015, 2016, 2020; Wang & Fu, 2018)。同時(shí), 研究發(fā)現(xiàn)對(duì)面孔刺激較敏感的N170主要反映面孔結(jié)構(gòu)編碼并且對(duì)面孔構(gòu)形信息變化較敏感(Eimer, 2011)。由于高低面孔寬高比都屬于面孔構(gòu)形信息, 因而我們預(yù)測(cè)高低寬高比在P1和N170波幅上都不存在差異。但是, 研究發(fā)現(xiàn)N170能區(qū)分中性和其他具體情緒面孔(Luo et al., 2010), 并且對(duì)面孔眼睛部位信息較敏感(Itier et al., 2006), 眼睛又是識(shí)別憤怒和恐懼情緒的較重要部位(Smith et al., 2005), 因而, N170對(duì)面孔寬高比的敏感性是否隨不同情緒發(fā)生變化尚不清楚。再者, 盡管N170成分的時(shí)空分布與面孔情緒誘發(fā)的早期vMMN相似, 但是研究者認(rèn)為早期vMMN反映的是視覺不應(yīng)性, 晚期vMMN (200 ms之后)才反映信息的自動(dòng)加工(Kimura et al., 2009)。因此, 我們有必要分析N170對(duì)不同概率面孔寬高比刺激的敏感性。

總之, 本研究主要以vMMN為指標(biāo)研究面孔寬高比在前注意加工階段的神經(jīng)機(jī)制, 同時(shí)結(jié)合ERP技術(shù)高時(shí)間分辨率的特點(diǎn)以期揭示高低面孔寬高比的自動(dòng)加工機(jī)制在時(shí)序上的變化。實(shí)驗(yàn)1采用中性情緒面孔考察沒有特定情緒時(shí)高低fWHR的自動(dòng)加工。前人研究發(fā)現(xiàn), 對(duì)識(shí)別和加工個(gè)體身份、種族和情緒等信息起重要作用的面孔二階構(gòu)形信息在枕顳葉區(qū)可以誘發(fā)vMMN (Wang et al., 2022)。據(jù)此, 我們預(yù)期隸屬于面孔構(gòu)形信息的高、低面孔寬高比信息都會(huì)誘發(fā)vMMN。但是, 從進(jìn)化的角度來看, 快速探測(cè)到具有威脅性的高攻擊性刺激信號(hào)對(duì)個(gè)體生存有重要價(jià)值(Haselton & Funder, 2006)。因此, 根據(jù)已有研究, 相比于低fWHR, 個(gè)體對(duì)高fWHR的攻擊性感知較高(Carré et al., 2009), 我們進(jìn)一步預(yù)期, 與低fWHR誘發(fā)的vMMN相比, 高fWHR誘發(fā)的vMMN波幅較大, 時(shí)程較長(zhǎng)。同時(shí), 結(jié)合研究發(fā)現(xiàn)的中性情緒高低寬高比面孔在預(yù)測(cè)他人評(píng)價(jià)該個(gè)體攻擊上的差異可能源于其分別被傾向于識(shí)別為憤怒和恐懼情緒(Deska et al., 2018), 以及憤怒較恐懼情緒更可能表達(dá)直接威脅性信息(Adams et al., 2003), 也可以得到上述實(shí)驗(yàn)1的預(yù)期結(jié)果。實(shí)驗(yàn)2采用憤怒和恐懼情緒面孔為解釋情緒在fWHR與攻擊性行為間關(guān)系的作用提供證據(jù)。根據(jù)已有研究, 高低fWHR分別與憤怒和恐懼情緒密切相關(guān)(Deska et al., 2018; Merlhiot et al., 2021), 如果實(shí)驗(yàn)1的解釋成立, 即具體情緒在面孔寬高比預(yù)測(cè)他人評(píng)價(jià)某個(gè)體攻擊性水平中起作用, 那么我們預(yù)期憤怒情緒促進(jìn)高fWHR的自動(dòng)加工, 而恐懼情緒促進(jìn)低fWHR的自動(dòng)加工。最后, 通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2可以考察面孔情緒線索明確性對(duì)高低fWHR自動(dòng)加工程度的影響。

2 實(shí)驗(yàn)1：中性情緒fWHR的自動(dòng)加工

2.1 方法

2.1.1 被試

根據(jù)G*Power (Faul et al., 2007)計(jì)算, 對(duì)于本實(shí)驗(yàn)采用的2 (fWHR: 高 vs. 低) × 2 (刺激類型: 標(biāo)準(zhǔn) vs. 偏差)的被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)至少需要33名被試(η2 p = 0.06, 檢驗(yàn)力: 80%, α = 0.01; Wang et al., 2022)才能得到高低寬高比面孔誘發(fā)vMMN的差異。最終招募41名被試(女生19名, 21.05 ± 1.70歲), 所有被試身體健康, 視力正?；虺C正后正常, 實(shí)驗(yàn)前均簽署知情同意書。本實(shí)驗(yàn)已得到山東師范大學(xué)心理學(xué)院倫理研究委員會(huì)的批準(zhǔn)。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)所用面孔刺激選自中國(guó)面孔情緒圖片庫(Chinese Facial Affective Picture System, CAFPS, 龔栩等, 2011), 并使用Image J (National Institutes of Health open-source software)軟件測(cè)量113張男性中性情緒(即圖片庫中平靜情緒)面孔的fWHR——左右顴骨之間的距離(寬度)以及眉心和上唇最高點(diǎn)之間的距離(高度; Carré & McCormick, 2008; Weston et al., 2007), 寬度除以高度得到所有面孔fWHR的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差(比值: 1.620 ± 0.080)。根據(jù)已有研究(Carré et al., 2013), 高于平均值一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差為高fWHR, 低于平均值一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差為低fWHR。最終得到3張高fWHR (fWHR: 1.744、1.745、1.781)和3張低fWHR (fWHR: 1.436、1.520、1.520)面孔(圖1), 高fWHR值顯著高于低fWHR,(4) = 8.669,= 0.001, Cohen’s= 0.962。根據(jù)圖片庫提供的信息, 本實(shí)驗(yàn)所使用中性情緒面孔高、低fWHR的情緒認(rèn)同度分別為80.073% ± 5.362% vs. 76.087% ± 8.490%, 情緒強(qiáng)度的評(píng)分分別為5.775 ± 0.075 vs. 5.608 ± 0.138 (1為最弱, 9為最強(qiáng)); 高、低fWHR的情緒認(rèn)同度和強(qiáng)度值都不存在顯著差異(s ≥ 0.466), 這表明, 高低寬高比面孔情緒強(qiáng)度和認(rèn)同度的差異在一定程度上得到控制, 較少或不影響我們對(duì)實(shí)驗(yàn)主要結(jié)果寬高比機(jī)制的分析。我們通過Photoshop CC 14.0 (Adobe Systems)軟件對(duì)面孔進(jìn)行處理, 調(diào)整其大小為6.6° × 7.7° (170 × 198像素)。

圖1 實(shí)驗(yàn)刺激圖片示例。中性情緒面孔用于實(shí)驗(yàn)1, 憤怒和恐懼情緒面孔用于實(shí)驗(yàn)2。

2.1.3 實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)1采用與已有研究相似的反向oddball實(shí)驗(yàn)范式(Stefanics et al., 2012; Wang et al., 2014; Wang et al., 2022), 在該范式中同一個(gè)刺激在不同block中既是偏差刺激也是標(biāo)準(zhǔn)刺激, 這樣可以允許我們考察相同物理刺激誘發(fā)的vMMN, 從而減少低級(jí)物理刺激屬性對(duì)ERP成分的影響。正式實(shí)驗(yàn)由2個(gè)block組成, 每個(gè)block共有300個(gè)試次, 其中標(biāo)準(zhǔn)刺激240個(gè)試次(80%), “+”大小為24號(hào); 偏差刺激30個(gè)試次(10%), “+”大小為24號(hào); 目標(biāo)刺激30個(gè)試次(10%), “+”大小為32號(hào), 但是其所呈現(xiàn)的面孔為標(biāo)準(zhǔn)刺激面孔。所有刺激在每個(gè)block中隨機(jī)呈現(xiàn), block順序在被試間進(jìn)行平衡。在一個(gè)block中高fWHR作為偏差刺激, 低fWHR作為標(biāo)準(zhǔn)刺激和目標(biāo)刺激, 因而, 每張高、低fWHR刺激分別呈現(xiàn)10次和90次; 在另一個(gè)block中低fWHR作為偏差刺激, 高fWHR作為標(biāo)準(zhǔn)刺激和目標(biāo)刺激,因而, 每張高、低fWHR刺激分別呈現(xiàn)90次和10次。

每個(gè)試次開始時(shí)先呈現(xiàn)200 ms注視點(diǎn)“+”, 之后呈現(xiàn)高或低fWHR刺激300 ms, 然后呈現(xiàn)450 ms的反應(yīng)屏, 最后呈現(xiàn)600～800 ms隨機(jī)間隔。注視點(diǎn)始終呈現(xiàn)在屏幕中, 被試需要探測(cè)面孔刺激呈現(xiàn)時(shí)“+”的變化, 當(dāng)它變大(即由“24”號(hào)變?yōu)椤?2”號(hào))時(shí)按F或J鍵。被試的按鍵反應(yīng)從刺激呈現(xiàn)屏開始計(jì)算, 按鍵順序在被試間進(jìn)行平衡。所有的刺激使用E-Prime 2.0 (Pittsburgh, PA, USA)呈現(xiàn)在19英寸DELL顯示器上(分辨率: 1024 × 768像素; 刷新率: 60 Hz), 屏幕中心與被試的距離為60 cm。

2.2 腦電記錄與處理

腦電記錄使用美國(guó)Neuroscan公司生產(chǎn)的EEG系統(tǒng)。被試佩戴64導(dǎo)腦電帽, 以左眼眶額上、下部的兩電極記錄垂直眼電(VEOG), 以兩眼外側(cè)1.5 cm處的兩電極記錄水平眼電(HEOG)。采集數(shù)據(jù)時(shí), 信號(hào)阻率小于10 kΩ, 采樣率為500 Hz, 濾波為0.05～ 100 Hz, 物理參考電極位于CZ和CPZ之間。原始數(shù)據(jù)由基于MATLAB (R2015a, The MathWorks, Natick, MA)的插件letswave7 (https://letswave.cn)進(jìn)行預(yù)處理, 使用band-pass濾波方式過濾出了0.1～ 30 Hz頻率的信號(hào), 采用全腦電極平均的方式進(jìn)行參考重設(shè), 使用獨(dú)立成分分析算法識(shí)別并去除眼動(dòng)成分。面孔刺激出現(xiàn)前200 ms至出現(xiàn)后600 ms (?200～600 ms)進(jìn)行分段, 分段后根據(jù) ± 75 μV的信號(hào)范圍對(duì)所有分段的數(shù)據(jù)進(jìn)行了偽跡去除。高fWHR偏差刺激、高fWHR標(biāo)準(zhǔn)刺激、低fWHR偏差刺激和低fWHR標(biāo)準(zhǔn)刺激的試次數(shù)分別是23.44 ± 3.96、208.34 ± 37.66、24.29 ± 3.73、218.78 ± 35.44。

基于已有研究(Kecskés-Kovács et al., 2013)和本實(shí)驗(yàn)?zāi)X電地形圖, 選擇后部P3/4、PO5/6和PO7/8電極, 對(duì)P1 (90～120 ms)、N170 (130～200 ms)成分的波幅(峰基線值, 即相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)波幅最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別到基線X軸的垂直距離)和峰潛伏期(相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)波幅最高點(diǎn)和最低點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn))及vMMN成分所在時(shí)間窗口內(nèi)的平均波幅進(jìn)行了2 (fWHR: 低、高) × 2 (刺激類型: 偏差刺激、標(biāo)準(zhǔn)刺激) × 3 (電極: P3/P4、PO5/PO6、PO7/PO8) × 2 (半球: 左半球、右半球)的重復(fù)測(cè)量方差分析。本研究采用SPSS Statistics 21.0 (Armonk, NY: IBM Corp)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, 非球形性時(shí)使用Greenhouse-Geisser校正值, 利用Bonferroni校正來解釋多重比較和事后分析。

對(duì)vMMN成分進(jìn)行傳統(tǒng)常規(guī)分析方法前, 我們采用基于從聚的置換檢驗(yàn)(cluster-based permutation test)進(jìn)行探索性分析來確定vMMN成分時(shí)域分析時(shí)間窗口并控制多重比較問題。ERP傳統(tǒng)分析方法側(cè)重于分析特定時(shí)間窗口內(nèi)記錄的單個(gè)電極或一小組電極上的數(shù)據(jù), 基于從聚的置換檢驗(yàn)通過構(gòu)建一個(gè)假定兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件沒有差異的零分布與實(shí)際觀測(cè)進(jìn)行對(duì)比(Maris & Oostenveld, 2007), 允許對(duì)ERP振幅在所有電極和所有時(shí)間樣本上進(jìn)行比較(Sassenhagen & Draschkow, 2019)。雖然本實(shí)驗(yàn)是兩因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì), 但是我們對(duì)感興趣的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了配對(duì)樣本檢驗(yàn), 具體對(duì)比如下：(1)高fWHR條件下標(biāo)準(zhǔn)刺激和偏差刺激的差異; (2)低fWHR條件下標(biāo)準(zhǔn)刺激和偏差刺激的差異; (3)以標(biāo)準(zhǔn)刺激和偏差刺激反應(yīng)之差作為vMMN指標(biāo), 高fWHR和低fWHR條件下的vMMN差異。原因在于, 研究者認(rèn)為基于從聚的置換檢驗(yàn)不能保證方差分析的有效性(Groppe et al., 2011), 同時(shí)已有采用基于從聚的置換檢驗(yàn)的研究也是進(jìn)行的配對(duì)樣本檢驗(yàn)分析(Vormbrock et al., 2023; Zochowska et al., 2021)。本研究選取刺激呈現(xiàn)后的0～600 ms作為置換檢驗(yàn)時(shí)間窗口對(duì)所有電極點(diǎn)的反應(yīng)進(jìn)行分析, 使用配對(duì)樣本檢驗(yàn)比較感興趣兩個(gè)條件在所有電極點(diǎn)以及時(shí)間上的差異, 差異在0.05水平上顯著且在時(shí)間和空間位置上鄰近的數(shù)據(jù)點(diǎn)將會(huì)被認(rèn)定為從聚。之后計(jì)算每個(gè)從聚內(nèi)所有電極?時(shí)間點(diǎn)的值之和作為從聚水平統(tǒng)計(jì)量, 使用蒙特卡羅法(Monte Carlo method)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(α = 0.05), 隨機(jī)抽樣2000次。

2.3 結(jié)果

2.3.1 行為結(jié)果

對(duì)正確率和反應(yīng)時(shí)分別進(jìn)行配對(duì)樣本檢驗(yàn)結(jié)果顯示, 對(duì)高寬高比目標(biāo)(98.79% ± 0.25%)和低寬高比目標(biāo)(98.96% ± 0.13%)反應(yīng)的正確率不存在顯著差異(= 0.366); 低寬高比目標(biāo)刺激(544 ± 7 ms)的反應(yīng)時(shí)顯著快于高寬高比目標(biāo)刺激(563 ± 7 ms),(40) = ?5.851,< 0.001, Cohen’s= 0.816, 95% CI = [?28.158, ?12.454]。

2.3.2 ERP結(jié)果

P1

波幅結(jié)果顯示, 半球主效應(yīng)顯著,(1, 40) = 4.109,0.049, η2 p = 0.093; fWHR主效應(yīng)不顯著(= 0.825)。潛伏期結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 40) = 20.569,0.001, η2 p = 0.340。fWHR × 刺激類型 × 電極 × 半球的交互作用顯著,(2, 80) = 6.189,0.005, η2 p = 0.134, 在PO5/6和PO7/8電極上高fWHR偏差刺激誘發(fā)的P1早于標(biāo)準(zhǔn)刺激(PO5: 113 ± 1 vs. 117 ± 1 ms,= 0.024, 95% CI = [?0.006, ?0.000], PO6: 113 ± 1 vs. 115 ± 1 ms,0.041, 95% CI = [?0.004, ?0.001]; PO7: 110 ± 2 vs. 116 ± 1 ms,= 0.001, 95% CI = [?0.009, ?0.003], PO8: 112 ± 1 vs. 115 ± 1 ms,= 0.017, 95% CI = [?0.004, ?0.000]), 在PO8電極上低fWHR偏差刺激誘發(fā)更早的P1 (110 ± 2 vs. 114 ± 1 ms,= 0.011, 95% CI = [?0.007, ?0.001])。

N170

波幅結(jié)果顯示, 刺激類型的主效應(yīng)顯著,(1, 40) = 11.128,0.002, η2 p = 0.206, 偏差刺激比標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)更負(fù)的N170 (?1.419 ± 0.372 vs. ?0.972 ± 0.551 μV, 95% CI = [?0.717, ?0.177])。fWHR × 刺激類型交互作用顯著,(1, 40) = 17.125,0.001, η2 p = 0.285, 高fWHR的偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)更負(fù)的N170 (?1.717 ± 0.589 vs. ?0.571 ±0.534 μV,0.001, 95% CI = [?1.588, ?0.703]), 低fWHR的偏差刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)波幅差異不顯著(= 0.242)。潛伏期結(jié)果顯示, 刺激類型×半球交互作用顯著,(1, 40) = 5.037,0.027, η2 p = 0.117, 右半球標(biāo)準(zhǔn)刺激比偏差刺激誘發(fā)更早的N170 (168 ± 3 vs. 170 ± 3 ms,= 0.048, 95% CI = [?0.004, ?0.000])。

vMMN

基于從聚的置換檢驗(yàn)結(jié)果顯示, 高低fWHR標(biāo)準(zhǔn)刺激與偏差刺激的差異在時(shí)間和空間上廣泛分布。高fWHR條件下標(biāo)準(zhǔn)刺激與偏差刺激的差異在我們感興趣的枕顳葉區(qū)(除P1, P2, PZ)表現(xiàn)為, 在刺激呈現(xiàn)后228～600 ms間偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅更負(fù)。相反, 低fWHR條件下標(biāo)準(zhǔn)刺激和偏差刺激的差異在刺激呈現(xiàn)后300～600 ms的枕顳葉區(qū)域(P1, P3, PZ, PO3, PO4, PO5, PO7, PO8, POZ)表現(xiàn)為偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅更正。重要的是, 對(duì)比高、低fWHR誘發(fā)的vMMN發(fā)現(xiàn), 枕顳葉區(qū)域(P1, P3, P4, P5, P6, P7, P8, PO3, PO4, PO5, PO6, PO7, PO8, POZ)在刺激呈現(xiàn)后254～600 ms內(nèi)差異顯著, 高fWHR誘發(fā)的vMMN顯著大于低fWHR (圖2)。結(jié)合上述基于從聚的置換檢驗(yàn)結(jié)果以及已有研究中對(duì)vMMN成分的分析(200～440 ms, Wang et al., 2022), 本研究選取200～500 ms作為時(shí)間窗口對(duì)vMMN成分進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。

200～500 ms結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 40) = 52.173,0.001, η2 p = 0.566, 偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(2.576 ± 0.471 vs. 3.323 ± 0.449 μV, 95% CI = [?0.955, ?0.538]), 表明該時(shí)間段存在vMMN成分。此外, fWHR × 刺激類型交互作用顯著,(1, 40) = 21.588,0.001, η2 p = 0.351; fWHR × 刺激類型 × 電極交互作用顯著,(2, 80) = 7.493,0.004, η2 p = 0.158, 進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn), 在P3/4、PO5/6和PO7/8電極上, 高fWHR偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅更負(fù)(s < 0.001, P3/4: 2.463 ± 0.386 vs. 3.282 ± 0.395 μV, 95% CI = [?1.178, ?0.460], PO5/6: 2.617 ± 0.614 vs. 4.382 ± 0.585 μV, 95% CI = [?2.276, ?1.255], PO7/8: 1.506 ± 0.545 vs. 3.463 ± 0.548 μV, 95% CI = [?2.495, ?1.420]), 低fWHR的偏差刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)波幅差異不顯著(s ≥ 0.456)。這表明, 高fWHR能夠誘發(fā)vMMN, 進(jìn)行自動(dòng)加工。

圖2 實(shí)驗(yàn)1基于從聚的置換檢驗(yàn)結(jié)果。高fWHR和低fWHR誘發(fā)的vMMN存在顯著差異的從聚p值地形圖。

已有研究發(fā)現(xiàn)面孔構(gòu)形信息的自動(dòng)加工存在時(shí)序上的變化(Wang et al., 2022), 本實(shí)驗(yàn)基于從聚的置換檢驗(yàn)結(jié)果也顯示高低fWHR誘發(fā)的vMMN存在時(shí)間窗的差異, 高fWHR在感興趣電極點(diǎn)(P3/4; PO5/6; PO7/8)上誘發(fā)的vMMN表現(xiàn)為刺激呈現(xiàn)228 ms后連續(xù)出現(xiàn), 低fWHR在感興趣電極點(diǎn)(P3, PO5, PO7/8)上的vMMN以16～124 ms (平均值為50.44 ms)的時(shí)間片段斷續(xù)出現(xiàn)。因此, 為了更清楚地考察不同時(shí)間段內(nèi)高、低寬高比面孔誘發(fā)的vMMN, 接下來我們對(duì)vMMN以50 ms為時(shí)間窗口進(jìn)行分段統(tǒng)計(jì)分析(圖3), 以便更清楚地研究其時(shí)間進(jìn)程, 類似的時(shí)間窗劃分在已有面孔vMMN (Kreegipuu et al., 2013; Wang et al., 2014; Wang et al., 2022)研究中也被使用過。如果能得到刺激類型與其他自變量間顯著的交互作用, 尤其是fWHR × 刺激類型間顯著的交互作用, 并且簡(jiǎn)單效應(yīng)分析能得到高、低fWHR都能誘發(fā)vMMN (偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)), 那么我們將以vMMN (偏差刺激誘發(fā)的波幅減去標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅)為指標(biāo)做進(jìn)一步分析, 考察高、低fWHR自動(dòng)加工程度的差異。

200～250 ms結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 40) = 23.502,0.001, η2 p = 0.370, 偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(4.117 ± 0.591 vs. 4.685 ± 0.582 μV, 95% CI = [?0.804, ?0.331])。此外, 刺激類型×半球交互作用顯著,(1, 40) = 4.537,0.039,η2 p = 0.102, 左右半球上均表現(xiàn)為偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅更負(fù)(s ≤ 0.003, 左半球: 3.749 ± 0.622 vs. 4.137 ± 0.621 μV, 95% CI = [?0.633, ?0.143], 右半球: 4.485 ± 0.664 vs. 5.233 ± 0.654 μV, 95% CI = [?1.079, ?0.416])。以vMMN為指標(biāo)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn), 右半球誘發(fā)的vMMN更大(= 0.039, 95% CI = [?0.700, ?0.018])。

圖3 實(shí)驗(yàn)1 ERP結(jié)果波形圖(A)和300～350 ms的地形圖(B)。差異波指的是由偏差刺激減去標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的ERP波形。(A)陰影部分指的是偏差刺激誘發(fā)波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù), 即存在vMMN的時(shí)間窗; (B)黃色圓點(diǎn)指的是偏差刺激誘發(fā)波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)的電極點(diǎn)(P3/4、PO5/6和PO7/8)。

250～300 ms結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 40) = 55.353,0.001, η2 p = 0.581, 偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(3.513 ± 0.552 vs. 4.496 ± 0.531 μV, 95% CI = [?1.250, ?0.716])。重要的是, fWHR × 刺激類型交互作用顯著,(1, 40) = 11.149,0.002, η2 p = 0.218, 高fWHR偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(3.273 ± 0.562 vs. 4.869 ± 0.553 μV,< 0.001, 95% CI = [?2.043, ?1.150]), 低fWHR的偏差刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)波幅差異不顯著(0.119)。此外, 刺激類型×半球交互作用顯著,(1, 40) = 4.733,0.036, η2 p = 0.106, 左右半球上均表現(xiàn)為偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅更負(fù)(s ≤ 0.001, 左半球: 3.126 ± 0.561 vs. 3.919 ± 0.530 μV, 95% CI = [?1.113, ?0.474], 右半球: 3.900 ± 0.670 vs. 5.073 ± 0.655 μV, 95% CI = [?1.494, ?0.852])。以vMMN為指標(biāo)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn), 右半球誘發(fā)的vMMN更大(= 0.036, 95% CI = [?0.733, ?0.027])。

300～350 ms結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 40) = 72.457,0.001, η2 p = 0.644, 偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(2.368 ± 0.511 vs. 3.313 ± 0.490 μV, 95% CI = [?1.168, ?0.720])。重要的是, fWHR × 刺激類型交互作用顯著,(1, 40) = 16.713,0.001, η2 p = 0.295, 高fWHR偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅更負(fù)(2.026 ± 0.532 vs. 3.725 ± 0.510 μV,< 0.001, 95% CI = [?2.114, ?1.284]), 低fWHR的偏差刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)波幅差異不顯著(0.405)。此外, fWHR × 刺激類型×半球的交互作用顯著,(1, 40) = 6.436,0.015, η2 p = 0.139, 在左半球高fWHR偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅更負(fù)(1.820 ± 0.544 vs. 3.490 ± 0.535 μV,< 0.001, 95% CI = [?2.115, ?1.224]), 右半球高、低fWHR偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅更負(fù)(s ≤ 0.009, 高fWHR: 2.231 ± 0.628 vs. 3.959 ± 0.591 μV, 95% CI = [?2.217, ?1.240], 低fWHR: 2.563 ± 0.648 vs. 3.256 ± 0.588 μV, 95% CI = [?1.207, ?0.179])。以vMMN為指標(biāo)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn), 高fWHR比低fWHR在右半球上誘發(fā)更大的vMMN (?1.728 ± 0.242 vs. ?0.693 ± 0.254 μV,= 0.010, 95% CI = [?1.804, ?0.266])。

350～400 ms結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 40) = 21.817,0.001, η2 p = 0.353, 偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(2.654 ± 0.454 vs. 3.236 ± 0.418 μV, 95% CI = [?0.834, ?0.330])。重要的是, fWHR × 刺激類型交互作用顯著,(1, 40) = 32.146,0.001, η2 p = 0.446, 高fWHR偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(2.104 ± 0.483 vs. 3.692 ± 0.443 μV,< 0.001, 95% CI = [?2.064, ?1.113]), 而低fWHR標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅較偏差刺激更負(fù)(2.780 ± 0.419 vs. 3.205 ± 0.470 μV,= 0.037, 95% CI = [?0.823, ?0.027])。此外, 刺激類型×半球交互作用顯著,(1, 40) = 8.960,0.005, η2 p = 0.183, 左右半球上均表現(xiàn)為偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅更負(fù)(s ≤ 0.023, 左半球: 2.921 ± 0.469 vs. 3.245 ± 0.441 μV, 95% CI = [?0.602, ?0.048], 右半球: 2.387 ± 0.548 vs. 3.226 ± 0.483 μV, 95% CI = [?1.171, ?0.507])。以vMMN為指標(biāo)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn), 右半球誘發(fā)的vMMN更大(= 0.005, 95% CI = [?0.862, ?0.167])。

400～450 ms結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 40) = 31.429,0.001, η2 p = 0.440, 偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(1.764 ± 0.449 vs. 2.453 ± 0.421 μV, 95% CI = [?0.913, ?0.426])。fWHR × 刺激類型交互作用顯著,(1, 40) = 30.727,0.001, η2 p = 0.434, 高fWHR偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(1.163 ± 0.463 vs. 2.936 ± 0.431 μV,< 0.001, 95% CI = [?2.231, ?1.316]), 低fWHR的偏差刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)波幅差異不顯著(0.077)。

450～500 ms結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 40) = 34.891,0.001, η2 p = 0.466, 偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(0.991 ± 0.452 vs. 1.722 ± 0.422 μV, 95% CI = [?0.981, ?0.481])。fWHR × 刺激類型交互作用顯著,(1, 40) = 36.899,0.001, η2 p = 0.480, 高fWHR偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(0.331 ± 0.449 vs. 2.231 ± 0.434 μV,< 0.001, 95% CI = [?1.889, ?0.752]), 而低fWHR標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅較偏差刺激更負(fù)(1.212 ± 0.431 vs. 1.651 ± 0.497 μV,< 0.001, 95% CI = [?1.392, ?0.646])。

綜上, 對(duì)200～500 ms平均波幅的分析發(fā)現(xiàn), fWHR能誘發(fā)vMMN。具體表現(xiàn)為, 高fWHR在整個(gè)時(shí)間窗口上均誘發(fā)了vMMN, 低fWHR僅在200～250 ms和300～350 ms時(shí)間窗口上誘發(fā)了vMMN。雖然低fWHR在350～400 ms和450～500 ms時(shí)間段也能得到偏差刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激間的顯著差異, 但是, 這時(shí)表現(xiàn)出的差異是標(biāo)準(zhǔn)刺激比偏差刺激更負(fù)。根據(jù)已有研究, vMMN指的是偏差刺激比標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅更負(fù)的結(jié)果, 而標(biāo)準(zhǔn)刺激比偏差刺激更負(fù)的結(jié)果則被稱作vMMP (visual Mismatch Positivity; Sulykos & Czigler, 2011), 因而, 低fWHR在350～ 400 ms和450～500 ms誘發(fā)的不是vMMN。值得注意的是, 以vMMN為指標(biāo)的分析發(fā)現(xiàn), 在300～350 ms高fWHR比低fWHR誘發(fā)更大的vMMN?？傊? 本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 與低fWHR相比, 高fWHR的自動(dòng)加工時(shí)間較長(zhǎng), 強(qiáng)度更大。

3 實(shí)驗(yàn)2：恐懼和憤怒情緒fWHR的自動(dòng)加工

3.1 方法

3.1.1 被試

根據(jù)G*Power (Faul et al., 2007)計(jì)算, 實(shí)驗(yàn)2至少需要22名被試(η2 p = 0.06, 檢驗(yàn)力: 80%, α = 0.01)才能得到2 (情緒: 憤怒 vs. 恐懼) × 2 (fWHR: 高 vs. 低) × 2 (刺激類型: 標(biāo)準(zhǔn) vs. 偏差)重復(fù)測(cè)量方差分析的交互作用。最終25名被試(女生13名, 20.56 ± 1.635歲)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn), 所有被試身體健康, 視力正?；虺C正后正常, 在實(shí)驗(yàn)前均簽署知情同意書。本實(shí)驗(yàn)已得到山東師范大學(xué)心理學(xué)院倫理研究委員會(huì)的批準(zhǔn)。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)材料

從CAFPS圖片庫選取男性恐懼情緒和憤怒情緒面孔各37張。與實(shí)驗(yàn)1相同, 使用ImageJ測(cè)量得到男性恐懼情緒面孔fWHR的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差(1.760 ± 0.152)、憤怒情緒面孔fWHR的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差(1.690 ± 0.153), 選取高于平均值一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差為高fWHR, 低于平均值一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差為低fWHR, 最終得到6張高fWHR憤怒情緒面孔(fWHR: 1.949 ± 0.147)、6張高fWHR恐懼情緒面孔(fWHR: 2.000 ± 0.135)、6張低fWHR憤怒情緒面孔(fWHR: 1.505 ± 0.058)及6張低fWHR恐懼情緒面孔(fWHR: 1.558 ± 0.067; 圖1); 憤怒和恐懼情緒高fWHR值都顯著大于低fWHR, 憤怒:(10) = 6.262,< 0.001, Cohen’s= 0.874; 恐懼:(10) = 6.568,< 0.001, Cohen’s= 0.885。根據(jù)圖片庫提供的信息, 本實(shí)驗(yàn)所使用憤怒情緒面孔高、低fWHR的情緒認(rèn)同度分別為81.313% ± 12.218% vs. 75.597% ± 15.152%, 情緒強(qiáng)度的評(píng)分分別為6.305 ± 1.658 vs. 6.153 ± 1.285; 恐懼情緒面孔高、低fWHR的情緒認(rèn)同度分別為73.232% ± 7.498% vs. 72.317% ± 9.425%, 情緒強(qiáng)度的評(píng)分分別為6.003 ± 0.762 vs. 6.354 ± 1.189。我們對(duì)憤怒和恐懼情緒高低fWHR的情緒認(rèn)同度和強(qiáng)度值分別進(jìn)行2 (fWHR: 高、低) × 2 (面孔情緒: 憤怒、恐懼)統(tǒng)計(jì)分析, 結(jié)果未發(fā)現(xiàn)任何顯著差異(s≥ 0.359); 這表明, 憤怒和恐懼情緒高低寬高比面孔的情緒強(qiáng)度和認(rèn)同度的差異在一定程度上得到控制, 較少或不影響我們對(duì)實(shí)驗(yàn)主要結(jié)果寬高比機(jī)制的分析。

3.1.3 實(shí)驗(yàn)程序

與實(shí)驗(yàn)1相同, 實(shí)驗(yàn)2采用反向oddball實(shí)驗(yàn)范式, 共包含4個(gè)block, 憤怒情緒和恐懼情緒分別由兩個(gè)block組成。每個(gè)block有600個(gè)試次, 其中標(biāo)準(zhǔn)刺激420個(gè)試次(70%), “+”大小為24號(hào); 偏差刺激120個(gè)試次(20%), “+”大小為24號(hào); 目標(biāo)刺激60個(gè)試次(10%), “+”大小為32號(hào), 但是其所呈現(xiàn)的面孔與標(biāo)準(zhǔn)刺激一致。其他與實(shí)驗(yàn)1相同。對(duì)于憤怒情緒, 一個(gè)block是高fWHR憤怒情緒面孔作為偏差刺激, 低fWHR憤怒情緒面孔作為標(biāo)準(zhǔn)刺激和目標(biāo)刺激, 因而, 每張高、低fWHR刺激分別呈現(xiàn)20次和80次; 另一個(gè)block是低fWHR憤怒情緒面孔作為偏差刺激, 高fWHR憤怒情緒面孔作為標(biāo)準(zhǔn)刺激和目標(biāo)刺激, 因而, 每張高、低fWHR刺激分別呈現(xiàn)80次和20次; 恐懼情緒同理。

3.2 腦電記錄與處理

腦電記錄與分析方法和實(shí)驗(yàn)1相同。其中, 高fWHR憤怒情緒面孔偏差刺激、低fWHR憤怒情緒面孔標(biāo)準(zhǔn)刺激、低fWHR憤怒情緒面孔偏差刺激、高fWHR憤怒情緒面孔標(biāo)準(zhǔn)刺激的試次數(shù)分別是110.44 ± 18.29、390.08 ± 61.45、106.16 ± 17.76、366.40 ± 64.78; 高fWHR恐懼情緒面孔偏差刺激、低fWHR恐懼情緒面孔標(biāo)準(zhǔn)刺激、低fWHR恐懼情緒面孔偏差刺激、高fWHR恐懼情緒面孔標(biāo)準(zhǔn)刺激的試次數(shù)分別是107.72 ± 16.87、379.76 ± 54.76、112.32 ± 13.15、392.52 ± 47.23。本實(shí)驗(yàn)對(duì)P1 (90～ 120 ms)、N170 (130～200 ms)成分的波幅(峰基線值)和峰潛伏期及vMMN成分所在時(shí)間段的平均波幅進(jìn)行2 (fWHR: 低、高) × 2 (刺激類型: 偏差刺激、標(biāo)準(zhǔn)刺激) × 2 (面孔情緒: 憤怒、恐懼) × 3 (電極: P3/P4、PO5/PO6、PO7/PO8) × 2 (半球: 左半球、右半球)的重復(fù)測(cè)量方差分析。非球形性時(shí)使用Greenhouse-Geisser校正值, 利用Bonferroni校正來解釋多重比較和事后分析。基于從聚的置換檢驗(yàn)進(jìn)行的配對(duì)樣本檢驗(yàn)分析如下: (1)標(biāo)準(zhǔn)刺激和偏差刺激的差異; (2)高fWHR條件下, 憤怒和恐懼情緒下vMMN的差異; (3)低fWHR條件下, 憤怒和恐懼情緒下vMMN的差異。

3.3 結(jié)果

3.3.1 行為結(jié)果

憤怒情緒高fWHR、憤怒情緒低fWHR、恐懼情緒高fWHR和恐懼情緒低fWHR目標(biāo)面孔的正確率分別為99.19% ± 0.17%、99.38% ± 0.11%、99.32% ± 0.13%、99.36% ± 0.12%; 反應(yīng)時(shí)分別為580 ± 12 ms、582 ± 12 ms、570 ± 12 ms、567 ± 12 ms。對(duì)正確率和反應(yīng)時(shí)分別進(jìn)行2 (fWHR: 低、高) × 2 (面孔情緒: 憤怒、恐懼)重復(fù)測(cè)量方差分析發(fā)現(xiàn), 正確率上不存在任何顯著效應(yīng)(s ≥ 0.092); 反應(yīng)時(shí)上發(fā)現(xiàn)情緒主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 10.437,= 0.004, η2 p = 0.303, 憤怒情緒目標(biāo)面孔的反應(yīng)時(shí)顯著長(zhǎng)于恐懼情緒(581 ± 12 vs. 568 ± 12 ms, 95% CI = [4.593, 20.840]), 其他效應(yīng)均不顯著(s ≥ 0.485)。

3.3.2 腦電結(jié)果

P1

波幅結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 7.006,0.014, η2 p = 0.226, 偏差刺激比標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)更正的P1 (3.698 ± 0.236 vs. 3.572 ± 0.217 μV, 95% CI = [0.028, 0.225]); fWHR主效應(yīng)不顯著(= 0.188)。情緒 × fWHR的交互作用顯著,(1, 24) = 5.892,0.023, η2 p = 0.197, 情緒 × fWHR × 半球的交互作用顯著,(1, 24) = 5.781,0.024, η2 p = 0.194; 在左半球, 高fWHR恐懼面孔比憤怒面孔誘發(fā)更大P1 (3.295 ± 0.240 vs. 3.002 ± 0.210 μV,= 0.004, 95% CI = [0.102, 0.485])。

潛伏期結(jié)果顯示, 情緒主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 6.820,0.015, η2 p = 0.221, 情緒和半球的交互作用顯著,(1, 24) = 5.041,0.034, η2 p = 0.174, 在右半球發(fā)現(xiàn)憤怒情緒面孔比恐懼情緒誘發(fā)更早的P1 (114 ± 1 vs. 116 ± 1 ms,0.007, 95% CI = [?0.002, ?0.000])。

N170

波幅結(jié)果顯示, 情緒 × fWHR × 半球的交互作用顯著,(1, 24) = 5.646,0.026, η2 p = 0.190, 在右半球, 憤怒情緒高fWHR比低fWHR誘發(fā)更負(fù)N170 (?3.355 ± 0.703 vs. ?3.057 ± 0.697 μV,= 0.008, 95% CI = [?0.444, ?0.229]), 其他條件差異不顯著(s ≥ 0.161)。

潛伏期結(jié)果顯示, 情緒主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 9.276,0.006, η2 p = 0.279, 憤怒情緒比恐懼情緒誘發(fā)更早的N170 (180 ± 2 vs. 182 ± 2 ms, 95% CI = [?0.003, ?0.001])。fWHR主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 26.999,0.001, η2 p = 0.529, 高fWHR比低fWHR誘發(fā)更早的N170 (180 ± 2 vs. 182 ± 2 ms, 95% CI = [?0.003, ?0.001])。此外, 情緒 × fWHR交互作用顯著,(1, 24) = 5.122,0.033, η2 p = 0.176, 情緒 × fWHR × 電極交互作用顯著,(2, 48) = 4.904,0.018, η2 p = 0.170; 進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn), 在PO5/6電極上, 憤怒和恐懼情緒均表現(xiàn)為高fWHR比低fWHR誘發(fā)更早N170 (憤怒: 180 ± 2 vs. 184 ± 2 ms,= 0.002, 95% CI = [?0.006, ?0.002], 恐懼: 183 ± 2 vs. 184 ± 2 ms,= 0.004, 95% CI = [?0.003, ?0.001]), 在PO7/8電極上表現(xiàn)為憤怒情緒高fWHR比低fWHR誘發(fā)更早N170 (178 ± 2 vs. 182 ± 2 ms,< 0.001, 95% CI = [?0.005, ?0.002])。

vMMN

基于從聚的置換檢驗(yàn)結(jié)果顯示, 在額葉、中央?yún)^(qū)和頂葉區(qū)域(AF4, F2, F4, F6, FC1, FC2, FC4, CZ, C1, C2, C4, C6, CPZ, CP1, CP2, CP4, CP6, PZ, P1, P2, POZ), 面孔刺激呈現(xiàn)后194～430 ms標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅較偏差刺激更負(fù)。基于從聚的置換檢驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)高、低fWHR在不同情緒間誘發(fā)vMMN的差異。雖然實(shí)驗(yàn)2的置換檢驗(yàn)未在本研究所感興趣的電極點(diǎn)上(P3/4, PO5/6, PO7/8)發(fā)現(xiàn)vMMN, 但是考慮到實(shí)驗(yàn)2與實(shí)驗(yàn)1的邏輯關(guān)系, 以及對(duì)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2結(jié)果進(jìn)行對(duì)比的需要, 本實(shí)驗(yàn)選用與實(shí)驗(yàn)1相同的時(shí)間窗和電極點(diǎn)對(duì)vMMN成分平均波幅進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。

200～500 ms結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 7.422,0.012, η2 p = 0.236, 偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(1.186 ± 0.424 vs. 1.328 ± 0.392 μV, 95% CI = [?0.249, ?0.034]), 表明該時(shí)間段存在vMMN成分。fWHR主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 70.097,0.001, η2 p = 0.745, 高fWHR誘發(fā)的波幅比低fWHR更正(1.402 ± 0.408 vs. 1.112 ± 0.407 μV, 95% CI = [0.218, 0.361])。此外, 情緒 × fWHR × 半球交互作用顯著,(1, 24) = 6.287,0.019, η2 p = 0.208, 各半球上憤怒情緒高fWHR比低fWHR誘發(fā)更正波幅(s ≤ 0.046, 左半球: 1.130 ± 0.368 vs. 0.754 ± 0.358 μV, 95% CI = [0.259, 0.493], 右半球: 1.461 ± 0.529 vs. 1.315 ± 0.507 μV, 95% CI = [0.003, 0.288]), 各半球上恐懼情緒高fWHR比低fWHR誘發(fā)更正波幅(s ≤ 0.001, 左半球: 1.179 ± 0.331 vs. 0.883 ± 0.349 μV, 95% CI = [0.133, 0.459], 右半球: 1.839 ± 0.502 vs. 1.496 ± 0.514 μV, 95% CI = [0.192, 0.493])。

圖4 實(shí)驗(yàn)2 ERP結(jié)果波形圖。A: 憤怒情緒面孔, B: 恐懼情緒面孔。差異波指的是由偏差刺激減去標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的ERP波形; 陰影部分指的是偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù), 即存在vMMN的時(shí)間窗。

為了更清楚地考察不同時(shí)間段內(nèi)憤怒和恐懼情緒高、低寬高比面孔誘發(fā)的vMMN, 與實(shí)驗(yàn)1一致, 接下來我們以50 ms為時(shí)間窗口進(jìn)行分段統(tǒng)計(jì)分析(圖4)。能反映本實(shí)驗(yàn)預(yù)期的結(jié)果是情緒× fWHR × 刺激類型出現(xiàn)顯著的交互作用, 如果簡(jiǎn)單效應(yīng)分析能得到憤怒和恐懼情緒高、低fWHR能誘發(fā)vMMN (偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)), 那么我們將以vMMN (偏差刺激誘發(fā)的波幅減去標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅)為指標(biāo)做進(jìn)一步分析, 考察憤怒和恐懼情緒高、低fWHR自動(dòng)加工程度的差異。

200～250 ms結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 5.909,0.023, η2 p = 0.198, 偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(1.417 ± 0.462 vs. 1.555 ± 0.433 μV, 95% CI = [?0.256, ?0.021])。fWHR主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 118.363,0.001, η2 p = 0.831; 重要的是, 情緒 × fWHR × 刺激× 電極× 半球交互作用顯著,(2, 48) = 3.832,0.032, η2 p = 0.138, 在P4/PO8電極上憤怒情緒高fWHR偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(P4: 2.291 ± 0.547 vs. 2.694 ± 0.542 μV,0.039, 95% CI = [?0.784, ?0.022]; PO8: 1.298 ± 0.669 vs. 1.966 ± 0.664 μV,0.011, 95% CI = [?1.166, ?0.169]), 其他條件差異不顯著(s ≥ 0.119)。

250～300 ms結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 12.851,0.001, η2 p = 0.349, 偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(2.041 ± 0.551 vs. 2.237 ± 0.530 μV, 95% CI = [?0.309, ?0.083])。fWHR主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 89.960,0.001, η2 p = 0.789; 重要的是, 情緒 × fWHR × 刺激× 電極× 半球交互作用顯著,(2, 48) = 3.488,0.044, η2 p = 0.127, 在PO6電極上憤怒情緒低fWHR偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(2.467 ± 0.808 vs. 2.957 ± 0.820 μV,0.040, 95% CI = [?0.955, ?0.024]), 在PO5電極上恐懼情緒低fWHR偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(1.484 ± 0.600 vs. 1.911 ± 0.551 μV,0.026, 95% CI = [?0.797, ?0.056])。

300～350 ms結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 8.056,0.009, η2 p = 0.251, 偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(1.101 ± 0.489 vs. 1.291 ± 0.463 μV, 95% CI = [?0.329, ?0.052])。fWHR主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 86.854,0.001, η2 p = 0.783; 重要的是, 情緒 × fWHR × 刺激× 電極× 半球交互作用顯著,(2, 48) = 4.101,0.025, η2 p = 0.146, 在P3/PO5/PO8電極上憤怒情緒高fWHR偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(P3: 1.068 ± 0.361 vs. 1.492 ± 0.291 μV,0.009, 95% CI = [?0.731, ?0.116]; PO5: 0.689 ± 0.580 vs. 1.097 ± 0.525 μV,0.044, 95% CI = [?0.804, ?0.012]; PO8: 0.775 ± 0.636 vs. 1.348 ± 0.702 μV,0.049, 95% CI = [?1.143, ?0.002]), 在PO5電極上恐懼情緒低fWHR偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(0.239 ± 0.538 vs. 0.820 ± 0.510 μV,0.022, 95% CI = [?1.069, ?0.092])。以vMMN (PO5)為指標(biāo)的分析發(fā)現(xiàn), 憤怒情緒高fWHR誘發(fā)的vMMN與恐懼情緒低fWHR誘發(fā)的vMMN無差異,(24) = 0.649,= 0.522, 95% CI = [?0.376, 0.722]。

350～400 ms結(jié)果顯示, 刺激類型主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 6.866,0.015, η2 p = 0.222, 偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(0.965 ± 0.411 vs. 1.121 ± 0.380 μV, 95% CI = [?0.279, ?0.033])。fWHR主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 15.172,0.001, η2 p = 0.387。雖然情緒 × fWHR × 刺激× 電極× 半球交互作用不顯著,(2, 48) = 2.515,0.098, η2 p = 0.095, 但是效應(yīng)量達(dá)到中等, 并且主效應(yīng)發(fā)現(xiàn)該時(shí)間段存在vMMN, 為了明確憤怒和恐懼情緒高、低寬高比面孔誘發(fā)的vMMN, 進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn), 在P3和PO8電極上憤怒情緒高fWHR偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(P3: 0.613 ± 0.307 vs. 0.979 ± 0.229 μV,0.031, 95% CI = [?0.696, ?0.036]; PO8: 0.730 ± 0.553 vs. 1.343 ± 0.587 μV,0.035, 95% CI = [?1.180, ?0.047]), 在PO5電極上恐懼情緒低fWHR偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(0.657 ± 0.435 vs. 1.109 ± 0.390 μV,0.035, 95% CI = [?0.870, ?0.035])。

400～450 ms結(jié)果顯示, fWHR主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 4.318,0.049, η2 p = 0.152; fWHR × 半球的交互作用顯著,(1, 24) = 6.225,0.020, η2 p = 0.206, 左半球上高fWHR誘發(fā)的波幅比低fWHR更正(1.153 ± 0.341 vs. 0.950 ± 0.339 μV,0.004, 95% CI = [0.071, 0.334])。刺激類型×電極的交互作用顯著,(2, 48) = 5.981,0.016, η2 p = 0.199, 僅在PO7/8電極上表現(xiàn)為偏差刺激誘發(fā)的波幅較標(biāo)準(zhǔn)刺激更負(fù)(1.049 ± 0.446 vs. 1.282 ± 0.388 μV,0.044, 95% CI = [?0.460, ?0.007]), 其他條件差異不顯著(s ≥ 0.199)。

450～500 ms結(jié)果顯示, fWHR主效應(yīng)顯著,(1, 24) = 9.170,0.006, η2 p = 0.276, 高fWHR誘發(fā)的波幅比低fWHR更正(0.682 ± 0.361 vs. 0.543 ± 0.536 μV, 95% CI = [0.044, 0.234])。

總之, 在200～450 ms時(shí)間窗口內(nèi)fWHR都能誘發(fā)vMMN成分。具體表現(xiàn)為, 憤怒情緒高fWHR在200～250 ms和300～400 ms能誘發(fā)vMMN, 而恐懼情緒低fWHR在左半球(PO5) 250～400 ms能誘發(fā)vMMN; 憤怒情緒高fWHR和恐懼情緒低fWHR在相同時(shí)間段和電極上誘發(fā)的vMMN不存在顯著差異。此外, 憤怒情緒低fWHR在右半球(PO6) 250～ 300 ms能誘發(fā)vMMN。這說明, 憤怒情緒主要促進(jìn)高寬高比面孔的自動(dòng)加工, 而恐懼情緒促進(jìn)低寬高比面孔的自動(dòng)加工; 但是, 二者對(duì)寬高比自動(dòng)加工的促進(jìn)程度不存在差異。需要注意的是, 本實(shí)驗(yàn)在對(duì)200～500 ms整個(gè)時(shí)間窗口分析時(shí)發(fā)現(xiàn)fWHR在此時(shí)間段能誘發(fā)vMMN成分, 未發(fā)現(xiàn)與本實(shí)驗(yàn)研究目的對(duì)應(yīng)的結(jié)果, 即情緒 × fWHR × 刺激類型顯著的交互作用, 而僅在分時(shí)間窗分析時(shí)發(fā)現(xiàn)了與上述交互作用有關(guān)的結(jié)果。這說明, 非中性情緒面孔高低寬高比信息的自動(dòng)加工可能存在時(shí)間窗的差別。其原因可能與情緒的加工有關(guān), 情緒自動(dòng)加工的元分析發(fā)現(xiàn), 非中性情緒面孔在200～400 ms能誘發(fā)vMMN, 但是, 不同情緒自動(dòng)加工的時(shí)間窗又存在差別(曾憲卿等, 2021), 這可能在一定程度上影響了作為知覺信息fWHR的自動(dòng)加工, 因而, 本實(shí)驗(yàn)整體分析時(shí)未得到上述交互作用。

4 實(shí)驗(yàn)1 vs. 實(shí)驗(yàn)2

雖然有研究發(fā)現(xiàn), 與中性情緒面孔相比, 個(gè)體表現(xiàn)出的憤怒情緒會(huì)增加其面孔寬高比, 恐懼情緒會(huì)降低其面孔寬高比(Merlhiot et al., 2021), 但是, 對(duì)本研究實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2使用的不同情緒面孔寬高比的值進(jìn)行2 (fWHR: 低、高) × 3 (面孔情緒: 中性、憤怒、恐懼)的統(tǒng)計(jì)分析并未發(fā)現(xiàn)情緒對(duì)fWHR值的影響,(2, 4) = 1.119,0.411。這與Merlhiot等人(2021)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致, 其原因可能與本研究?jī)蓚€(gè)實(shí)驗(yàn)使用的是不同身份面孔有關(guān)。同時(shí), 這在一定程度上增加了接下來對(duì)本研究?jī)蓚€(gè)實(shí)驗(yàn)間vMMN比較的有效性, 中性與憤怒情緒高寬高比以及中性與恐懼情緒低寬高比自動(dòng)加工程度的差異較少或不受不同情緒寬高比差異的影響。對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)行為結(jié)果進(jìn)行2 (fWHR: 低、高) × 3 (面孔情緒: 中性、憤怒、恐懼)的統(tǒng)計(jì)分析僅在反應(yīng)時(shí)上發(fā)現(xiàn)fWHR × 情緒的交互作用顯著,(2, 88) = 5.864,= 0.004, η2 p = 0.118, 進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn), 對(duì)于高fWHR目標(biāo), 中性情緒的反應(yīng)時(shí)顯著快于憤怒情緒(= 0.020), 其他情緒之間的差異均不顯著(≥ 0.307)。此外, 對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)面孔情緒強(qiáng)度和認(rèn)同度的值分別進(jìn)行2 (fWHR: 低、高) × 3 (面孔情緒: 中性、憤怒、恐懼)的統(tǒng)計(jì)分析也并未發(fā)現(xiàn)任何顯著差異(s≥ 0.232)。

為了進(jìn)一步探討面孔情緒線索明確性對(duì)高低fWHR自動(dòng)加工程度的影響, 我們對(duì)比了高fWHR中性和憤怒情緒面孔以及低fWHR中性和恐懼情緒面孔誘發(fā)的vMMN。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 對(duì)于高fWHR, 中性情緒和憤怒情緒均在200～250 ms的P4電極, 300～350 ms的P3/PO5/PO8電極, 350～400 ms的P3/PO8電極上誘發(fā)vMMN (表1)。進(jìn)一步對(duì)這些時(shí)間點(diǎn)和電極上誘發(fā)的vMMN進(jìn)行獨(dú)立樣本檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 在300～350 ms的PO5/PO8和350～400 ms的PO8電極上, 中性比憤怒情緒面孔誘發(fā)更大的vMMN (300～350 ms的PO5:(64) = ?3.654,= 0.001, Cohen’s= 0.272, 95% CI = [?2.180, ?0.639]; 300～350 ms的PO8:(64) = ?3.455,= 0.001, Cohen’s= 0.289, 95% CI = [?2.581, ?0.690]; 350～400 ms的PO8:(64) = ?3.279,= 0.002, Cohen’s= 0.305, 95% CI = [?2.538, ?0.617])。對(duì)于低fWHR, 中性情緒和恐懼情緒誘發(fā)的vMMN在時(shí)間點(diǎn)和電極上未發(fā)現(xiàn)重疊(表2), 因而沒有做進(jìn)一步的分析?？傊? 這表明, 面孔情緒線索明確性影響高fWHR自動(dòng)加工程度; 相比于中性情緒, 憤怒情緒減弱高fWHR的自動(dòng)加工程度。

表1 中性和憤怒情緒高fWHR誘發(fā)的vMMN

注: 表中數(shù)值為各條件下偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅更負(fù)的值。

表2 中性和恐懼情緒低fWHR誘發(fā)的vMMN

注: 表中數(shù)值為各條件下偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波幅更負(fù)的值。

5 討論

本研究通過考察高低面孔寬高比誘發(fā)的vMMN為高低面孔寬高比在前注意加工階段表征某個(gè)體實(shí)際攻擊性或預(yù)測(cè)他人評(píng)價(jià)該個(gè)體攻擊性上的差異提供新的視角。實(shí)驗(yàn)1采用中性情緒面孔考察高低面孔寬高比誘發(fā)的vMMN, 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 高fWHR在200～500 ms誘發(fā)了vMMN, 低fWHR僅在200～250 ms和300～350 ms誘發(fā)了vMMN。更為重要的是, 高fWHR比低fWHR在300～350 ms誘發(fā)更大的vMMN。這表明, 大腦在前注意加工階段能區(qū)分出高低面孔寬高比, 并且對(duì)高fWHR的自動(dòng)加工程度更大。為了進(jìn)一步考察面孔情緒線索明確時(shí)高低fWHR的自動(dòng)加工, 實(shí)驗(yàn)2呈現(xiàn)帶有憤怒和恐懼情緒的面孔, 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 憤怒情緒高fWHR在200～250 ms和300～400 ms以及憤怒情緒低fWHR在右半球250～300 ms能誘發(fā)vMMN, 而恐懼情緒低fWHR在左半球250～400 ms能誘發(fā)vMMN。這表明, 憤怒和恐懼情緒分別促進(jìn)了高、低fWHR的自動(dòng)加工, 并且憤怒情緒高fWHR的自動(dòng)加工早于恐懼情緒低fWHR的自動(dòng)加工。對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果發(fā)現(xiàn), 憤怒情緒較中性情緒減弱了高fWHR的自動(dòng)加工程度。

已有研究發(fā)現(xiàn), 面孔構(gòu)形信息可以進(jìn)行自動(dòng)加工(Wang et al., 2022)。與此一致, 本研究發(fā)現(xiàn)隸屬于面孔構(gòu)形信息的fWHR也能誘發(fā)vMMN, 進(jìn)行自動(dòng)加工。更重要的是, 本研究實(shí)驗(yàn)1進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)高低fWHR的自動(dòng)加工不僅在時(shí)間窗上不同, 而且在自動(dòng)加工程度上也存在差異。具體表現(xiàn)為, 當(dāng)面孔為中性情緒時(shí), 相比低fWHR, 高fWHR自動(dòng)加工的時(shí)間窗較長(zhǎng), 并且在300～350 ms自動(dòng)加工程度更大, 這與我們的預(yù)期一致。這一結(jié)果可能與fWHR被感知的攻擊性水平有關(guān), 已有研究發(fā)現(xiàn), 相比于低fWHR, 個(gè)體對(duì)高fWHR的攻擊性感知較高(Carré et al., 2009), 因而, 與潛在威脅更密切的高fWHR的自動(dòng)加工程度較大, 時(shí)間較長(zhǎng)。

此外, 這一結(jié)果可能還與fWHR所表征的情緒線索有關(guān)。情緒研究發(fā)現(xiàn), P1和N170分別對(duì)憤怒和恐懼情緒較敏感(Batty & Taylor, 2003), 這表明, 憤怒和恐懼可能在加工時(shí)間進(jìn)程上存在差異。最近的一項(xiàng)關(guān)于情緒面孔誘發(fā)vMMN的元分析研究顯示, 雖然鮮有研究同時(shí)關(guān)注或?qū)Ρ葢嵟涂謶智榫w誘發(fā)的vMMN (曾憲卿等, 2021), 但是, 對(duì)比不同的研究發(fā)現(xiàn), 憤怒和恐懼誘發(fā)的vMMN分別出現(xiàn)在100～500 ms (Kovarski et al., 2017)和180～220 ms (Chen et al., 2020)。這表明, 憤怒和恐懼面孔在加工時(shí)間進(jìn)程上存在差異, 憤怒情緒的自動(dòng)加工時(shí)程長(zhǎng)于恐懼。與此同時(shí), 面孔寬高比的行為研究發(fā)現(xiàn), 中性情緒高fWHR更多被感知為憤怒情緒, 而低fWHR更多被感知為恐懼情緒(Deska et al., 2018; Merlhiot et al., 2021)。因而, 高低fWHR分別表征的憤怒和恐懼情緒可能導(dǎo)致了我們實(shí)驗(yàn)1得到的結(jié)果, 高fWHR比低fWHR的自動(dòng)加工時(shí)程較長(zhǎng)。

再者, 高低fWHR誘發(fā)vMMN的差異可能與憤怒和恐懼情緒表達(dá)不同類型的威脅性社會(huì)信號(hào)有關(guān)。憤怒表情意味著表達(dá)該表情的個(gè)體將要出現(xiàn)攻擊性行為, 而恐懼表情意味著表達(dá)該表情的個(gè)體感知到環(huán)境中潛在的威脅信息(Adams et al., 2003), 因而, 相比于恐懼表情, 被試感知憤怒表情表達(dá)的直接威脅性可能較大, 其自動(dòng)加工程度和時(shí)程也可能大于恐懼情緒。這與已有研究發(fā)現(xiàn)的情緒面孔不僅僅是通過基礎(chǔ)的視覺特征或其簡(jiǎn)單組合來誘發(fā)vMMN, 而是通過情緒類別信息誘發(fā)vMMN相吻合(Li et al., 2012; Stefanics et al., 2012)。與fWHR所被感知的情緒線索解釋一致, 我們實(shí)驗(yàn)2進(jìn)一步發(fā)現(xiàn), 當(dāng)面孔呈現(xiàn)憤怒和恐懼情緒時(shí), 二者分別促進(jìn)了高、低fWHR的自動(dòng)加工。這表明, 情緒信息可能在前注意加工階段面孔寬高比表征某個(gè)體實(shí)際攻擊性或預(yù)測(cè)他人評(píng)價(jià)該個(gè)體攻擊性水平中起重要作用。與此同時(shí), 由于憤怒表情表達(dá)的直接威脅性較大, 因而憤怒情緒低fWHR在一定程度上也能誘發(fā)vMMN, 進(jìn)行自動(dòng)加工。

根據(jù)已有研究提到的面孔情緒在fWHR預(yù)測(cè)他人評(píng)價(jià)某個(gè)體攻擊性水平中的作用(Carré et al., 2009), 我們預(yù)期憤怒情緒高fWHR的自動(dòng)加工程度高于中性情緒高fWHR的自動(dòng)加工。但是, 我們通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2發(fā)現(xiàn), 中性情緒較憤怒情緒增強(qiáng)了高fWHR晚期(300～400 ms)的自動(dòng)加工程度。這可能與面孔情緒自身的自動(dòng)加工有關(guān), 雖然面孔是任務(wù)無關(guān)的面孔刺激, 但是, 被試在完成簡(jiǎn)單的探測(cè)任務(wù)時(shí)面孔刺激呈現(xiàn)在視野中央, 注意在一定程度上可能會(huì)被面孔所吸引。尤其是相對(duì)于中性情緒而言, 其他具體情緒作為一種更重要的社會(huì)互動(dòng)信號(hào)更可能會(huì)自動(dòng)捕獲被試的注意, 進(jìn)行自動(dòng)加工(曾憲卿等, 2021)。研究發(fā)現(xiàn), 憤怒和恐懼情緒的自動(dòng)加工不僅開始時(shí)間較早而且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)(Chen et al., 2020; Kovarski et al., 2017)。同時(shí), 我們實(shí)驗(yàn)2的行為結(jié)果發(fā)現(xiàn), 當(dāng)呈現(xiàn)憤怒面孔時(shí), 被試對(duì)注視點(diǎn)大小探測(cè)的反應(yīng)時(shí)較長(zhǎng); 實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的行為結(jié)果對(duì)比也發(fā)現(xiàn), 對(duì)于高fWHR目標(biāo), 被試對(duì)憤怒情緒面孔的反應(yīng)時(shí)慢于中性情緒。這說明, 表征直接威脅性較大的憤怒面孔可能更多吸引了被試的注意, 這在一定程度上可能減弱了作為知覺信息面孔寬高比的自動(dòng)加工程度。另一方面, 上述結(jié)果可能還與本研究對(duì)不同情緒面孔寬高比的控制有關(guān)。已有研究發(fā)現(xiàn), 與中性情緒面孔相比, 個(gè)體表現(xiàn)出的憤怒情緒會(huì)增加其面孔寬高比(Merlhiot et al., 2021), 進(jìn)而可能會(huì)提高其被感知的攻擊性水平。但是, 本研究通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2面孔寬高比的值發(fā)現(xiàn), 中性與憤怒情緒高寬高比的值不存在顯著差異, 這在一定程度上可能減弱了個(gè)體對(duì)憤怒情緒面孔攻擊性的感知, 進(jìn)而也可能減弱其自動(dòng)加工的程度。與Geniole等人(2015)觀點(diǎn)一致, 這表明, 面孔寬高比在預(yù)測(cè)他人評(píng)價(jià)某個(gè)體攻擊性時(shí)是否與面孔情緒有關(guān)仍有待進(jìn)一步研究。

另外, 實(shí)驗(yàn)1發(fā)現(xiàn)的中性情緒高低fWHR自動(dòng)加工程度的差異表現(xiàn)在較晚的300～350 ms, 這可能與情緒信息的加工時(shí)間進(jìn)程機(jī)制有關(guān), 有研究發(fā)現(xiàn), 枕顳葉區(qū)較晚的P3(350～500 ms)和N300(250～ 350 ms)成分能區(qū)分出具體面孔情緒(Luo et al., 2010)。與實(shí)驗(yàn)1結(jié)果相反, 雖然實(shí)驗(yàn)2發(fā)現(xiàn)在PO5電極上憤怒高fWHR和恐懼低fWHR在300～350 ms都能誘發(fā)vMMN, 但是此時(shí)間段二者誘發(fā)的vMMN大小不存在差異。這可能也與具體情緒捕獲一定的注意減弱面孔寬高比自動(dòng)加工程度有關(guān)。盡管研究者對(duì)面孔刺激敏感的N170成分上得到的偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)波幅更負(fù)的結(jié)果反映的是心理不應(yīng)期還是刺激的自動(dòng)加工存在爭(zhēng)議(Kimura et al., 2009), 但是, 本研究實(shí)驗(yàn)1在N170成分上發(fā)現(xiàn)高fWHR偏差刺激較標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)波幅更負(fù), 而實(shí)驗(yàn)2在N170成分上并未發(fā)現(xiàn)與此相似的結(jié)果。這在一定程度上也表明, 憤怒和恐懼情緒fWHR的自動(dòng)加工可能由于受情緒自動(dòng)加工的影響而小于中性情緒fWHR的自動(dòng)加工。此外, 有研究者可能會(huì)質(zhì)疑面孔寬高比刺激物理屬性上的差異對(duì)vMMN的影響, 因而, 本研究分析了早期對(duì)刺激物理屬性較敏感的P1成分, 實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2都沒有在P1成分上發(fā)現(xiàn)高低fWHR間的差異, 這也與我們的預(yù)期一致, 同屬于面孔構(gòu)形信息的高低寬高比在P1成分上不存在差異。N170對(duì)寬高比的敏感性因情緒而異, 僅在憤怒情緒上發(fā)現(xiàn)N170對(duì)高fWHR較敏感, 這可能也與此條件預(yù)測(cè)他人評(píng)價(jià)該個(gè)體面孔的攻擊性較高有關(guān)。本研究實(shí)驗(yàn)1還顯示fWHR的自動(dòng)加工在多個(gè)時(shí)間段存在右半球優(yōu)勢(shì), 這與已有研究發(fā)現(xiàn)的中性情緒面孔構(gòu)形加工存在右半球偏側(cè)化效應(yīng)一致(Wang & Fu, 2018)。

需要注意的是, 實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2基于從聚的置換檢驗(yàn)中都發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)刺激和偏差刺激的差異分布在更廣的時(shí)間和空間上, 這在一定程度上補(bǔ)充和拓展了我們ERP分析的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)1置換檢驗(yàn)分析的結(jié)果與ERP結(jié)果較一致, 高fWHR不僅能在更廣的時(shí)間和空間上誘發(fā)vMMN, 而且其誘發(fā)的vMMN大于低fWHR, 這在枕顳葉、額葉和中央電極區(qū)都有體現(xiàn)。高fWHR在額葉以及中央?yún)^(qū)域能進(jìn)行自動(dòng)加工, 這可能與上述區(qū)域參與攻擊性反應(yīng)加工有關(guān) (Peterson et al., 2008)。但是, 實(shí)驗(yàn)2置換檢驗(yàn)的結(jié)果不同于ERP結(jié)果, 未發(fā)現(xiàn)憤怒和恐懼情緒在促進(jìn)高低fWHR自動(dòng)加工中的作用。這可能與兩種方法的側(cè)重點(diǎn)有關(guān), ERP分析側(cè)重于對(duì)單個(gè)電極或者電極組上特定時(shí)間窗內(nèi)的腦電信號(hào)進(jìn)行分析, 基于從聚的置換檢驗(yàn)則是對(duì)腦電信號(hào)在所有電極和所有時(shí)間樣本上進(jìn)行比較(Sassenhagen & Draschkow, 2019)。實(shí)驗(yàn)2 ERP分析得出的交互作用結(jié)果出現(xiàn)的電極點(diǎn)比較分散, 而基于從聚的置換檢驗(yàn)不太可能檢測(cè)到定位于少數(shù)電極以及時(shí)間點(diǎn)的非常集中的效應(yīng)(Groppe et al., 2011)。此外, 在對(duì)基于從聚的置換檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋時(shí), Sassenhagen和Draschkow (2019)認(rèn)為某從聚的顯著性僅僅代表其從聚水平統(tǒng)計(jì)量在此類統(tǒng)計(jì)中的分布位置, 而不能使用該統(tǒng)計(jì)結(jié)果去推論效應(yīng)在空間、時(shí)間或者頻率上的定位, 并且該方法導(dǎo)致結(jié)果中效應(yīng)潛伏期的偏差。基于從聚的置換檢驗(yàn)的優(yōu)越性在于確定效應(yīng)存在而非定位效應(yīng)具體時(shí)間以及位置(Groppe et al., 2011), 同時(shí)參考已有研究對(duì)置換檢驗(yàn)的分析, 本研究將其作為對(duì)ERP結(jié)果的探索性分析。

最后, 本研究尚有一定的局限。雖然已有面孔vMMN的研究常常把任務(wù)無關(guān)的面孔至于視野中央(Kecskés-Kovács et al., 2013; Kovarski et al., 2017), 但是, 如上所述, 這種操作方法可能不能保證面孔刺激完全處于非注意狀態(tài), 尤其是實(shí)驗(yàn)2中的呈現(xiàn)的憤怒和恐懼情緒面孔可能會(huì)自動(dòng)吸引個(gè)體的注意影響fWHR的自動(dòng)加工, 因而, 將來的研究可以考慮把面孔刺激呈現(xiàn)在視野周圍以增加面孔非注意的可能性。其次, 參考已有研究(Carré & McCormick, 2008; Carré et al., 2009; Carré et al., 2010; Stirrat et al., 2012), 本研究只采用了男性面孔, 尚未考察女性面孔寬高比自動(dòng)加工的機(jī)制; 因而, 本研究的結(jié)論是否適用于女性面孔尚不明確。最后, 關(guān)于兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中刺激比例的問題。根據(jù)GPower計(jì)算, 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的被試數(shù)量有較大的差別, 實(shí)驗(yàn)2的被試數(shù)量較實(shí)驗(yàn)1少, 為了能在實(shí)驗(yàn)2中得到偏差刺激誘發(fā)的較穩(wěn)定的波形, 因而, 我們調(diào)整了實(shí)驗(yàn)2各刺激類型的比例, 增加了偏差刺激的比例, 由實(shí)驗(yàn)1的10%調(diào)整到實(shí)驗(yàn)2的20%。我們實(shí)驗(yàn)中使用的這兩種刺激比例的分配情況在已面孔vMMN研究中經(jīng)常用到(Kecskés-Kovács et al., 2013; Stefanics et al., 2012; Wang et al., 2022), 并且尚未有研究說明不同刺激的比例會(huì)影響vMMN (Stefanics et al., 2014, a review for vMMN), 但是, 使用同一刺激比例可能更能增加實(shí)驗(yàn)間比較的說服力。

6 結(jié)論

本研究不僅發(fā)現(xiàn)面孔寬高比信息能進(jìn)行自動(dòng)加工, 而且發(fā)現(xiàn)高fWHR比低fWHR的自動(dòng)加工時(shí)程更長(zhǎng), 程度更大。這可能與其在表征某個(gè)體實(shí)際攻擊性或預(yù)測(cè)他人評(píng)價(jià)該個(gè)體面孔攻擊性時(shí)分別被感知為憤怒和恐懼情緒有關(guān), 我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn), 憤怒和恐懼情緒分別促進(jìn)了高低fWHR的自動(dòng)加工, 但是, 憤怒情緒較中性情緒減弱了高fWHR的自動(dòng)加工程度?？傊? 本研究結(jié)果表明情緒可能在面孔寬高比的前注意加工階段起重要作用。

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Automatic processing of facial width-to-height ratio

WANG Hailing, CHEN Enguang, LIAN Yujing, LI Jingjing, WANG Liwei

(School of Psychology, Shandong Normal University, Jinan 250358, China)

The facial width-to-height ratio (fWHR) is a stable perceptual structure of all faces. It is calculated by dividing the face width (the distance between the left and right zygion) by the face height (the distance between the eyebrow and the upper lip). Previous studies have demonstrated that men's facial width-to-height ratio is a reliable clue to noticing aggressive tendencies and behavior. Individuals with higher fWHR were considered by observers as more aggressive than those with lower fWHR. The researchers proposed that this may be related to facial expression. Observers more readily saw anger in faces with a relatively high fWHR and more readily saw fear in faces with a relatively low fWHR. However, it is unclear what the neural mechanism of fWHR is, particularly in the absence of attention. The present study investigated this issue by recording visual mismatch negativity (vMMN), which indicates automatic processing of visual information under unattended conditions.

Participants performed a size-change-detection task on a central cross, while random sequences of faces were presented in the background using a deviant-standard-reverse oddball paradigm. High fWHR faces (deviant stimuli) were presented less frequently among low fWHR faces (standard stimuli), or vice versa. Forty-one and twenty-five Chinese participated in Experiment 1 and 2, respectively. We hypothesized that faces with high fWHR would elicit a larger vMMN compared to faces with low fWHR. If the above result is related to the fact that high fWHR faces appear angrier and low fWHR faces appear more fearful, then high fWHR faces displaying an angry expression would evoke vMMN and low fWHR faces displaying a fearful expression would evoke vMMN.

In Experiment 1, faces with neutral expressions were used. The occipital-temporal vMMN emerged in the latency range of 200～500 ms for faces with high fWHR and in the latency range of 200～250 ms and 300～350 ms for faces with low fWHR. More importantly, faces with high fWHR elicited a higher vMMN than those with low fWHR faces in the 300～350 ms latency range. In Experiment 2, faces with expressions of fear and anger were used. Results showed that high-fWHR faces displaying an angry expression elicited a vMMN in the 200～250 ms and 300～400 ms latency ranges, while low-fWHR faces displaying a fearful expression elicited a vMMN in the 250～400 ms latency range, especially in the left hemisphere. Comparing Experiment 1 and 2, we found that faces with high fWHR displaying an angry expression elicited smaller vMMN than those displaying a neutral expression.

In conclusion, the present findings suggest that the facial width-to-height ratio is associated with automatic processing and provide new electrophysiological evidence for the different mechanisms underlying high and low fWHR faces under unattended conditions. The results might be related to facial expressions. Consistent with previous studies, the current finding demonstrates that automatic processing of high and low fWHR is promoted by expressions of anger and fear, respectively. At the same time, due to the automatic processing of facial expressions, the automatic processing of faces with high fWHR was weakened by angry faces relative to neutral faces.

face, facial width-to-height ratio, emotion, vMMN, automatic processing

2022-12-28

* 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(32171042)資助。

汪海玲, E-mail: hailingwang@sdnu.edu.cn

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