研究人员绘制大脑如何处理人脸——从视觉到识别

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我的大脑

在我们的印象中，我们可以很容易的识别朋友的脸，无论他们是快乐还是悲伤，甚至你十几年没有见到他，你也能很容易识别出来。那么，大脑是如何做到这一点呢，能如此的高效率的识别人脸？

卡内基梅隆大学（CMU）的研究人员比以前更加了解人脸识别的神经基础，并且他们将研究成果发表在了2016年12月26日的国家科学院院报（PNAS）上面。他们使用高度复杂的脑成像工具和计算方法来实时测量大脑是如何从视觉到识别的活动过程。在不久的将来，研究团队希望这些发现可以用于视觉感知系统的精准定位，以此来解决一些疾病。

“我们的研究结果提供了一个识别步骤。在信息处理的开始阶段时，一张人脸的图像首次进入一个人的眼睛时，在接下来的几百毫秒内，就能识别这张人脸的身份。”Mark D. Vida说道。

为了确定大脑是如何快速识别人脸的，研究人员使用脑磁图技术（MEG）来扫描四个人的大脑活动，MEG可以以毫秒级别来扫描整个大脑的持续活动。研究人员让观察者观察91个不同的人脸，每个人脸有一种表情：快乐或者悲伤。当观察者看到同一个人的人脸时，观察者需要提示看到了同一张人脸。

在每一个的时间点上，大脑的哪些部分处理外部的信息编码（人脸）和哪些部分处理身份识别的信息编码（人脸识别），MEG都能帮助研究人员得到，并且还能导出这些编码图。研究团队也将神经数据与观察者对于人脸的识别数据进行对比分析，主要的判断是基于是否对于人脸的正确识别。然后，他们通过比较神经数据与目前的人工神经网络的计算模型，以此来验证神经数据的识别结果的正确性。

“将MEG的时序信息与视觉系统的计算模型结合起来，那么我们有可能去深入了解除人脸识别之外的实时大脑过程。”CNBC的心理学教授David C. Plaut说道。

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论文：Spatiotemporal dynamics of similarity-based neural representations of facial identity

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