认知作业2-关于自我面孔识别的脑机制的研究综述

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；优势；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（杨升红，2005）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。(杨红升,黄希庭.2007) 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。（建苓，陈旭，王婧，2012） 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？下面我们就来看看关于自我面孔识别过程中脑机制方面的研究。 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 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。Sperry和Zaidel(1979)试图找出自我面孔识别是否存在特定的神经基础。为了防止病人癫痈恶化，他们手术切断了2个病人两半球间的脱眠体(裂脑人)。这样，任何刺激材料都可以人为地投射到某一半球。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一样，可能两侧半球都有参与。 Keenan对5名被试者左右脑半球分别进行麻醉，然后要求被试对自我与名人面孔的合成照片作出反应，结果左侧麻醉时被试均选择自我，而右侧麻醉时仅1例选择自我，表明右侧大脑半球可能构成自我面孔识别的神经基础。Keenan等发现，胼胝体切断被试左手操作时自我面孔识别正确率较右手操作时高，错误率较右手操作时低，这种差异在识别熟悉面孔时未出现，支持右侧大脑半球是自我面孔识别的神经基础的假设。 Turk等(2002)以被试自我面孔和他人面孔的合成图像为材料，测试了另一名裂脑患者两半球识别自我面孔的能力。研究中使用的材料为自我和熟悉人的面孔合成相片，不断改变自我面孔的比例。实验中要求被试指出这张合成面孔是自己，还是别人。通过这种测量，发现并不在右半球，而是左半球优先识别了被试自己的面孔。后来再用三个高度熟悉的人(亲密朋友或亲戚)与被试面孔进行合成得出了一致结果。Thrk等人认为:左半球在“自我系统”中起到更为重要的作用。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 在Uddin 等人的研究中,被试的任务是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。研究者同时研究了自我面孔识别和自我声音识别, 发现右侧额下回的激活不仅发生在自我面孔识别中,而且也发生在自我声音的识别中,这似乎表明该区域反映了对自我的抽象表征。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。Platek 还探索了人们对与自己面孔相似的对象的内隐信任度的神经机制。在实验中,将被试的面孔转换成相反性别、相反肤色或者 50% 的面孔相似度,被试的任务是判断这些面孔的种族或者性别。扫描结果结合被试对这些面孔的信任度的评价,发现额中回(middle and medial frontal gyrus) 主要负责对与自我相似面孔的内隐亲社会行为的评价。在另一项研究中, 被试在自我面孔识别之前进行了“ 自我” 概念的不同启动, 一种是独立性的(independent) 自我概念启动, 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, 另一种是相互依存的(interdependent) 自我概念启动,被试在一个包含“ 我们” 或者“ 我们的” 的故事中查数这类词的个数,结果发现,相对于依存的自我概念启动,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)。 2.22脑岛 在一项研究中,被试对从0 到30% 变化程度的自己, 同伴和陌生人的面孔进行识别, 结果发现当比较自我识别和同伴识别的时候, 自我识别激活了右侧脑岛(right insula), 这表明该区域在面孔识别中主要负责区分自我与他人。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。认为该区域负责对自我的抽象表征。 2.23扣带回 Taylor 等人对不同熟悉程度的面孔识别的神经机制研究发现：自我、父母和同伴的面孔识别在扣带回发生分离, 自我面孔识别的激活在扣带回右侧, 父母面孔识别在扣带回双侧偏右,同伴面孔识别则发生在左侧扣带回, 这反映了该区域负责区分自我与他人 。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 anterior cingulate cortex), 因此该区域负责对自我的抽象表征。另外, Platek 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, 左侧前扣带回的激活似乎与人们在自我参照任务中面对不确定信息时的决策相联系。在一项正电子断层扫描(PET) 研究中, 被试的任务是判断图片中自己或者不熟悉他人的头部偏转方向, 结果发现,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。 2.24颞叶皮层 Haxby, Hoffman, Gobbini, Kanwisher, McDermott, & Chun等人的大量自我面孔识别的研究中都发现了左侧梭状回(left fusiform gyrus) 的激活，认为该区域负责面孔结构的编码。Kircher在一项研究中,被试需要对由自己或者同伴与某一陌生人的合成面孔进行识别,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同时激活了左侧梭状回。Sugiura 研究发现,前颞皮层(anterior temporal cortex) 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,因此前颞皮层可能是自我面孔识别与熟悉他人的面孔识别相分离的中枢机制。Verosky & Todorov在另一项研究中, 被试的任务是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, 结果表明,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,从而认为该区域可能负责不同效价的自我面孔识别。 2.25顶叶皮层 在Uddin 等人的研究中, 自我面孔识别激活了右侧顶下叶(right inferior parietal lobule)。有研究比较自我面孔、熟悉他人面孔和陌生他人面孔的大脑激活状况, 结果研究者认为右侧顶下叶的激活似乎反映了被试将自己的面孔表征为自己身体的一部分。 Sugiura等人的一项研究中,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)。Northoff 等人的元分析结果提示,楔前叶的活动可能涉及不同类型的自我参照加工。 2.26颞顶交界区 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。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，被试能较快在识别出自我面孔，认为右侧颞顶交界处可能构成对自我与他人进行区别以及促进自我识别能力发展的神经基础(Heinisch C，Dinse HR，Teqenthoff M,2010)。 2.3自我面孔识别的脑电波 李秀艳等人对轻度认知障碍患者面孔早期加工的事件相关电位研究发现，患者和正常者均出现了枕区的N170成分，N170与面孔特征的结构分析有关，而与熟悉度、性别、年龄和种族等视觉直接加工因素无关，反应了面孔识别的特异性。Keyes等研究发现，与熟悉面孔和陌生面孔刺激相比，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，这种自我面孔优势效应也可见头后部区域P2波幅和额中央区域N2波幅的减低，表明自我面孔加工具有特异性。李稳等人研究比较个体对自我姓名和自我面孔刺激的行为反应及P300脑电波的变化，结果显示无论行为反应的时间，还是P300的波幅及潜伏期，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间均存在差异，表明不同自我相关的线索可激活同等量的注意，其社会适应价值也相同，这种刺激的意义在于其内含的是“我”而非身体特征。（常荷,董毅,汪凯.2011）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（杨利芹.2011）。说明自我面孔识别与这些脑区有很大的相关。目前对自我面孔识别脑电活动生理基础的研究尚少，N170和P300等脑电活动对自我面孔的优势是否反应了一种自我辨别系统的作用，尚需要进一步深入探讨。 3 讨论 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孔识别的神经基础。而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的协同作用。自我面孔识别是一个复杂的过程，涉及到的脑区也非常的多。自我面孔是别的脑神经机制方面的研究多是基于识别自我与他人面孔或者自己不同空间位置下的自我面孔的实验，对于实验方式上没有什么新的方式。关于自我面孔识别的相关脑区脑电的研究的结果也不尽一致，想要能够确切的知道哪个特定的脑区域是负责自我面孔识别的哪个特定过程，还需要进一步深入的研究。 对于弄清楚自我面孔识别的脑机制有十分重要的意义。在医学上采用fMRI、PET、ERP，rTMS等技术结合多种研究范式对自我面孔加工过程进行研究，以及对伴有自我角色混乱的精神疾病患者自我面孔识别缺陷的研究，将有助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。了解自我面孔识别的机制对我们深入了解一般面孔识别、心理理论及自我发展等也具有重要意义。 参考文献 杨红升.自我面孔识别的独特性.心理科学.Psychological Science 2005, 28(6):1517- 1519 杨红升,黄希庭. 自我信息加工的独特性.自人名识别研究的证据. 心理科学, 2007.30,1127–1129. 建苓，陈旭，王婧.自我面孔识别的特征、影响因素及ERP研究述评. 心理科学进展. 2012, Vol. 20, No. 2, 240–247 杨利芹.症谱系障碍患者自我面孔识别的研究现状. 安徽医科大学学报.2011.Aug;46(8) 简洁. 无外部特征自我面孔识别左右半球的加工差异.陕西师范学院硕士论文.2006. 刘 凌,杨丽珠.自我面孔识别的研究进展. 辽宁师范大学学报.2009. Vol. 32 No.3 关丽丽,齐铭铭,张庆林,杨娟.自我面孔识别的脑机制. 心理科学进展.2011, Vol. 19, No. 9, 1313–1318 常荷,董毅,汪凯.自我面孔识别的神经机制. 中华行为医学与脑科学杂志.2011年7月第二十卷第7期 李稳.探讨区分自我一他人面孔的神经基础.首都师范大学硕士学位论文.2009 Heinisch C，Dinse HR，Teqenthoff M，eta1．An frMSstudyinto self-face recognition using video—moq，hingtechnique．See CognAffectNeurosci．2010[Epubaheadofprint]