行为遗传学:解决面孔特异性问题争论的新思路

摘要：面孔刺激的加工存在特异性，但“特异性”的具体内涵仍存在争议。面孔特异性假说认为面孔刺激具有特异性；而专家假说则认为存在特异性的是整体加工的模式。通过对相关领域近年来主要的研究结果的总结，发现争论中混淆了两个概念―一加工类型和刺激类型，二者正交分解可将争论归纳为三个假设：1)面孔整体加工特异性的假设；2)面孔刺激特异性的假设；3)专家加工特异性的假设。在未来的研究中，行为遗传学可为解决该争论提供合适的方法。

关键词：面孔特异性假说；专家假说；面孔加工；行为遗传学

分类号：B842.2

对于人类来说，面孔是一类具有特殊重要性的视觉刺激。人类属于高度社会性的生物，社会交往活动丰富并且频繁。能够迅速而准确的识别其他个体是实现这些社会功能的必要条件，面孔则是我们识别其他个体最为重要的线索。面孔提供给我们丰富的信息，首先是关于面孔所属个体的身份(faceidentity)的信息。我们能够记住很多熟悉的人的面孔，即使过了很长的时间也能准确辨别出来；我们还可以很容易的学习新的面孔，从众多的路人中认出某个曾有一面之缘的人；即使面对多个完全陌生的面孔，我们也可以轻易地发现它们的不同并加以辨别。除了个体身份的鉴别外，我们还从面孔中获得社会性的信息(social aspect of face information)。看到一张面孔的图片，即使仅是短暂的扫视，我们就可以获得图片中人的性别、大概的年龄、表情以及眼光注视的方向等众多的信息，并且这些判断很少出错。由此可见，面孔的确对人类有着特殊的意义，而我们也在漫长的进化过程中，逐渐获得了超于寻常客体的面孔加工的能力。由于具有特殊的重要性，面孔一直受到研究者们广泛的关注。这里关注的是面孔个体识别(face identity)方面的研究，而面孔情绪(facial emotion)、眼光注视方向(eyegaze)等社会性信息的加工研究则不在本文讨论之列。

1.面孔特异性(face-specific)的研究

人们对于面孔的研究由来已久。早在上个世纪70年代，Yin(1969)的研究中就比较了面孔和房屋的倒置效应(inversion effect)。所有客体在被垂直旋转180度呈倒置(invert)状态时，和正立(upright)的条件相比，我们对它的加工能力都有所下降，这个现象被称为倒置效应(inversion effect)。但是Yin在他的研究中发现面孔加工受倒置的损害程度比其他种类客体更严重，从而提出了面孔特异性的假说。Fodor(1983)在他的《Modularity of Mind》一书中提出了影响深远的“模块化(modularity)”理论，认为人类大脑进行各种认知操作是通过多个并行且相互可分离的模块来完成的，并提出两种可能的模块组织方式：一是不同的模块加工不同的信息内容(如声音、空间知觉、视觉运动等等)；二是不同模块负责不同类型的加工(如分类、判断和意志等等)。那么是否存在这样一个面孔特异性加工的模块呢?换句话说，面孔识别是区别于其他客体、领域特异性(domain-specific)的，还是和其他客体分享共同的、领域普遍性(domain-general)的机制呢?为了弄清这个问题，后续来自认知心理学、发展心理学、认知神经科学和神经生理学的研究为揭示面孔识别的本质提供了大量的实验证据。

1.1行为水平的研究证据

认知心理学对成人的行为研究认为，面孔加工的特异性来自于面孔的整体性加工。自1969年Yin从面孔与房屋的倒置效应研究中提出面孔的特异性之后，大量的认知行为研究关注面孔加工与倒置效应这一现象之间的关系。共同的发现是，在面孔刺激被倒置后被试对面孔的识别能力显著受损，具体表现为反应的正确率下降、反应时间增加。穆尼两色面孔(Two tone Mooney face)这个实验现象可以很清楚的反映出倒置的影响。穆尼两色面孔是一类黑白两色的面孔图片，这类图片在正立时可以很容易的被知觉为人类面孔，但是一旦被倒立后则很难被识别。倒立的面孔图片中究竟是什么信息的加工受到损害了呢?

对这个问题主流的解释认为，与其他非面孔客体相比，面孔的加工是基于一种整体性的加工(关于整体性加工的定义，有confignral和holistic之争，在这里采用confignral不加以区别)，即面孔的加工依赖于各个器官之间的空间位置关系，倒立正是破坏了对这种相对的位置关系的加工；非面孔的客体(如房屋、椅子等)则主要是基于局部性质的加工(part-based process)，因此受到倒置的影响相对很小。后续关于面孔倒置效应的研究(Freire，2000；Le Grand，2001；Leder,2000；Mondloch，2002)进一步比较了倒置对面孔的整体性(configural)信息和局部性(part)信息的加工的影响程度，发现倒置只是显著的破坏了面孔的整体性信息，对局部的特征信息没有显著的影响。这些实验调控了面孔的局部特征(part)或者各部分的空间距离(configural)，而保持面孔刺激的其他特性不变，结果发现只有在改变空间距离(configural)的条件下存在显著的倒置效应。研究者据此认为面孔的整体加工在倒置时被破坏，而原本基于局部特征加工的其他非面孔刺激在倒置后的加工不受影响，这也解释了Yin提出的面孔区别于其他非面孔客体的特异性。

支持面孔整体性加工的证据还来自于另外两种实验效应：“局部―整体效应(part-whole effect)”和“合成效应(composite effect)”。局部一整体效应是指当面孔中某一局部特征(如Bill的鼻子)被置于原始面孔中同时呈现时，对这一局部特征的记忆和识别能力要远远高于该部分单独呈现时(Tanaka。1993)。这个结果说明整体面孔的呈现对某个局部的信息的提取有帮助作用，因此局部一整体效应也支持面孔是基于整体性编码加工的观点。而合成效应则是从相反的角度证明了面孔的整体性加工优势。Young(1987)的研究中将面孔图片水平分割成上下两个半部分，并将某人的上半部分面孔和另一人的下半部分面孔拼接起来。当上下对齐接合(aligned)时，受下半部分面孔的影响，被试很难识别出上半部分面孔的身份；而当上下错开接合(misaligned)时，下半部分面孔对于上半部分面孔的影响作用则很弱。研究者将此效应解释为：在对齐接合的条件下，上、下两个半部分融合成一个新的面孔，被试在对上半部分面孔进行加工时会受到融合的新面孔的影响；在错开接合的条件下面孔的整体性受到破坏，这种影响也就不存在或者减弱了。

1.2猴子单细胞记录与人类新生儿的研究证据

来自猴子大脑单细胞记录的研究发现，在猴子

颞下回皮层(inferior temporal gyrus，IT)存在对面孔特异反应的神经细胞(face-specific cell)(Perrett。1982；1991)。当不同种类客体刺激呈现给猴子的时候，这些细胞只选择性的对面孔类的刺激(包括猴子的面孔和人类的面孔)有高频率的神经发放，但对于其他非面孔的刺激没有反应或者反应微弱。即使面孔刺激的空间频率、表面颜色还有对比度发生变化，这些面孔特异性细胞的反应也并不随之变化，证明它们并不是对那些初级水平的视觉信息敏感，而确实是对面孔有特异的选择性反应。

人类新生儿的研究也为面孔特异性提供了重要证据。研究发现人类新生儿对与面孔具有类似模式(face-likepttern)的刺激有趋向性的反应(Johnson，1991)。类面孔模式是指在椭圆形轮廓内按照眼睛和嘴的位置二上一下的分布三个点。新生儿虽然还没有获得任何对于面孔的加工经验，但是与控制组刺激相比，新生儿盯视类面孔模式的刺激时间更长，说明他们对于面孔模式的刺激有先天的选择性。

1.3正常成人的神经水平的研究证据

以上行为学的证据为面孔的特异性加工机制提供了很多的启示，但还是未能解释面孔加工特异性的本质。认知神经科学和神经生理学方面的研究，则在此基础上进一步为面孔特异性提供了神经层面的证据。在这里最主要的证据来自：核磁共振功能成像(fMRI)研究发现的面孔区域FFA(FusiformFace Area)，事件相关电位(ERPs)研究发现的面孔诱发脑电成分N170，以及脑磁(MEG)研究发现的面孔诱发成分M170。

继在猴子大脑IT区发现对面孔有特异选择性反应的细胞之后，Kanwisher(1997)等人用核磁共振技术在人类大脑的颞叶梭状回(fusiform gyrus)发现一个区域，当向被试呈现包括面孔在内的多类客体时，该区域对面孔类刺激反应的Bold信号超过对其他种类客体反应的两倍，该区域因此被定义为面孔区域(FFA，Fusiform Face Area)。Kanwisher等人在研究中详细的控制了任务的难度，同类客体的相似性(是否具有相同的构形configuration)，发现无论其他的条件怎样变化，FFA的反应只是随着面孔刺激的出现而升高，和实验任务以及客体的相似性无关。Kanwisher等人在接下来的研究中还发现FFA区对倒立面孔的反应只是略低于正立面孔，但仍显著的高于对其他非面孔刺激的反应(Kanwisher,1998)。另外脑电的研究发现N170成分是一个和面孔加工相关的脑电负波，它一般出现在面孔刺激呈现后的170ms，出现的位置位于大脑的颞顶联合区(occipitotemporal region)(Bentin，1996；Jeffreys，1996)。和FFA类似，相比于其他非面孔类刺激，仅有面孔刺激的加工可以诱发N170出现；倒置面孔也可诱发N170，但时间会延迟10ms，其他非面孔的倒置刺激则均不能诱发N170。类似的证据也来自脑磁研究发现的脑磁成分M170(Liu，2000)。这些证据都表明面孔的加工在人类的大脑中可能具有区别于其他非面孔类客体的特异性的神经机制。

1.4脑损伤及发展性面孔失认症(pmsopagnosia)病人的研究证据

如果正常成人的神经系统中存在着独立于其他非面孔客体的面孔加工机制，那么当负责该机制的皮层区域出现问题或受到损伤时，应该预期个体的面孔加工能力会受到严重损害，而对其他非面孔的刺激的加工应该相对完好。对脑损伤以及发展性面孔失认症病人的研究正是提供了这方面的证据。

面孔失认症(prosopagnosia)病人在识别和记忆面孔中存在严重的缺陷，但相对于另外一类更广泛的客体识别障碍的病人(agnosia)，他们对于其他非面孔的客体的加工能力通常是完好的。面孔失认症的病人按照病因可以分为损伤(或病变)性和发展性两类：前者的认知能力损伤源自大脑局部的外伤或血栓导致的组织坏死；后者通常没有可以明确报告的受损事件，但先天具有可能来自家族遗传性的面孔识别障碍。面孔特异性理论强调面孔具有独立于其他非面孔类客体的特异性加工机制，最有力的支持来自面孔失认症病人的双分离(doubledissociation)证据。Scrgcnt(1992)等人测试面孔失认症病人的结果表明他们在面孔识别任务中表现显著的受损，但对其他非面孔类客体的加工依然完好(see also Duchaine。2000；2003；2004)。相反的，Moscovitch(1997)的个案研究证明，患有客体识别障碍(agnosia)的病人CK的面孔加工能力完好无损。

关于面孔失认症和FFA之间关系，有研究发现大脑FFA区域损伤的病人面孔加工能力严重受损，说明FFA区域的完好是具有正常面孔加工能力的必要条件；但并没有证据表明发展性面孔失认症的病人他们的FFA区异常，二者之间的关系还有待探索。另外关于面孔失认症病人的脑电研究报告，对应于他们受损的面孔识别能力，病人的脑电N170成分的强度(amplitudes)也显著小于正常人(Bentin，1999)。

2.反对的声音：专家(Expertise theory)理论

正如科学研究中大多数的问题都存在着争论，面孔特异性理论也有众多的反对者。反对声音中主导的观点来自Carey、Gauthier等人提出专家理论(Diamond，1986；Gauthier,1997；1999；2000)。该理论最主要的观点是：面孔并不特异于其他种类的客体。专家水平的加工模式才是问题的关键。客体按照不同的相似程度有两种水平的加工类型：初级水平的辨别(basic-level discrimination)指区别外形轮廓完全不同的种类。比如判别某个客体是椅子，而不是狗，或者汽车；次级水平的辨别(subordinate-level discrimination)指对具有相似结构的一类客体之间进行更精细的区分和辨别，比如识别某一把椅子是A的椅子而不是B的椅子。专家理论认为，次级水平辨别任务中专家(expert)和新手(novel)的行为表现以及调用的加工机制有本质的区别。对于特定种类客体的加工，具有专家能力的个体经过大量的经验积累形成了对该类客体的整体性(configural)加工模式，而新手则采用局部信息的加工模式。面孔之所以在很多方面表现出区别于其他非面孔客体的特异性，首先是因为在日常生活中面孔的加工通常都属于次级水平的辨别任务(判定某张面孔的身份，而不是判别某客体是否是面孔)，而其他的客体则只需要初级水平的辨别；其次由于生存的需要，面孔比其他类客体受到更多的关注，因此所有正常成人都是面孔加工的专家。专家理论

的支持者用上述逻辑来解释面孔加工表现出来的特异性。

专家理论的支持者主要以各种客体专家为研究对象，如果专家对专长客体的加工与对面孔的加工表现出相似的特性，则说明专家理论的解释是正确的，即面孔的特异性是因为特殊的加工模式(整体性加工)，而非刺激的特异性。Carey(1986)等人的研究中证明了有多年鉴定狗类经验的专家(dogexpert)在对狗的辨别任务中表现出和面孔相同程度的倒置效应，并且由控制实验说明这种倒置效应不是来自于对局部细节特征辨别的差异。还有对鸟类和汽车专家的研究也有类似的结果报告。除了上述对现实客体的专家的研究以外，Gauthier等人专门设计了一套人造客体“Greeble”，并提出培训实验室内“Greeble专家”的方法，为专家理论提供证据(Gauthier，1997)。Ganthier认为实验室培训的GreeNe专家在GreeNe加工任务中表现出和面孔加工类似的特性，比如局部一整体效应和合成效应，但并没有得到类似面孔的倒置效应(Gauthier，1997；1998)。

近些年还有一些关于专家理论在神经水平的研究，试图证明在大脑神经机制上专家模式的加工与面孔加工的同源性。Gauthier在1999年和2000年的研究中分别测试了实验室培训的Greeble专家和现实世界的汽车专家、鸟类专家在进行专长客体加工时FFA的反应，认为FFA是专家模式加工的机制所在而非面孔特有的。关于脑电成分N170的专家理论的研究也有结果表明：专家模式的加工能够诱发N170，Rossion和Tanaka分别提供了来自Greeble专家以及鸟类和狗类专家的证据(Rossion,2002；Tanaka，2001)。

综合以上结果，专家理论的支持者认为面孔加工在行为和神经水平表现出的特异性都可以用整体性加工，也就是专家模式的加工来解释。对于其他种类的客体，只要获得了与面孔同样水平的专家水平，加工也会表现出相似的模式。

3.现存研究的分析

如上来自面孔特异性理论和专家理论两方的研究都得到了大量的研究证据支持自己的理论，双方似乎都有道理但却又不足以驳倒对方的观点，因此关于面孔特异性的问题至今仍在争论中。近年来，虽然该领域内每年都有新的研究结果发表，但两大理论阵营的争论却是有增无减，我们对于究竟是什么存在着特异性这个问题的理解仍然在原地踏步。如何才能系统的分析和理解现有的结果呢?我们认为所有的问题可以归结为两个因素：刺激类型与加工类型。区分这两个因素，能使我们更清晰的理解和归纳这些研究的结果。

视觉系统每天都要加工大量的客体，它们种类繁多、形状各异。我们的大脑是如何组织以完成如此繁杂的任务呢?模块化理论认为，视觉系统是由多个模块组成的，每个模块分别负责其对应的一类加工任务。问题是，这些模块是根据什么原则划分的呢：按客体的种类、颜色、功能，还是其他什么规则?这也正是上述两个理论流派争论的根源所在。面孔特异理论认为，客体识别的模块是依照客体类别划分的，其中面孔刺激因其特殊性由单独的特异化的神经模块(FFA、OFA)负责加工，而其他非面孔的客体由另外的模块加工；专家理论则认为，所有的客体都同时包含整体性信息和局部性信息，我们对于客体的加工也可相应的分为整体性加工和局部性加工，而客体识别的模块应该是依照加工的类型划分的，整体性加工由于经验的塑造作用形成独立的神经模块，从而区别于局部性的加工。对于每个被视觉系统加工的客体来说，首先它具有类别的属性(刺激类型：如面孔、房屋、汽车等)，其次它也同时包含整体性和局部性(加工类型)的信息，因此从理论上来讲两种理论都有成立的可能性。

但需要强调的是，刺激类型和加工类型是客体的两种不同的属性，它们分别从两个独立的纬度描述客体的特征，按照因素设计的原理，我们可以将这两个属性做2×2的正交分解来详细探讨客体识别的机制及其模块化的问题。横轴方向代表刺激类型，此因素分为两个水平：面孔和非面孔客体；纵轴方向代表加工类型，也分为两个水平：整体性加工和局部性加工。这样我们得到视觉客体加工的2×2共四个子成分：I象限代表对面孔类刺激的整体性(信息的)加工，Ⅱ象限代表对非面孔类刺激的整体性(信息的)加工，Ⅲ象限代表对面孔类刺激的局部性(信息的)加工，Ⅳ象限代表对非面孔类刺激的局部性(信息的)加工。若以象限的划分来代表视觉神经系统中的可能的模块划分，则前述面孔特异性与专家理论的观点可分别用图7b、7c和7d表示如下：首先要指出的是，面孔特异性的理论村在着一个发展变化的过程，初期的研究强调面孔的整体性加工特异于其他的客体，即是图中第1象限为一独立模块(图7b)；后来随着研究技术的发展，面孔特异性理论的支持者逐渐认识到面孔刺激本身即具有特异性，无论是它的整体性加工还是局部性加工都和非面孔的客体具有不同的机制，即是图中I、Ⅲ象限共同属于一个独立的模块(图7c)；而专家理论则始终强调经验形成的整体性加工具有特异性，而无关乎客体的种类，即是指图中I、Ⅱ象限同属于一个独立的模块(图7d)。因此，我们根据上述的分析归纳出3种可能成立的假设：1)面孔整体加工特异性的假设；2)面孔刺激特异性的假设；和3)专家加工的假设。下面将非别针对这三种假设总结其支持和反对的证据，以便更好的理解目前研究的进展并寻找解决问题的思路。

3.1面孔整体加工特异性的假设

面孔特异性的理论有着一个发展的过程，早期关于面孔特异性的行为研究主要讨论的问题是面孔的整体加工是否是特异的。从1969年Yin提出面孔的倒置效应开始，大量关于倒置效应的研究指出倒置的面孔主要是整体性信息受到了破坏，因此认为面孔整体性加工具有特异性(Farah，1995；Rhodes，1994)；另外还有局部一整体效应和合成效应的研究，虽然研究的范式有所区别，但研究结果也证明了面孔的整体加工模式异于非面孔的客体，从而支持面孔整体加工的特异性(Tanaka,1993；Young，1987)。这里提出的第一个假设：面孔整体加工特异性的假设即是对这类研究观点的总括。

这部分研究的观点首先受到专家理论支持者研究的质疑(Diamond，1986；Gauthier，1997；Ashworth。2008)。他们的结果证明，对于某类非面孔客体(e.g.Greeble)具有专家能力的人在完成相关的任务时表现出了和面孔类似程度的倒置效应，倒置效应不是面孔专有的；其次，面孔特异性理论后续的研究也发现倒置不仅破坏整体性信息同样也影响局部信息的加工，前人关于面孔整体(eonfigural)信息和局部(part)信息的倒置效应的研究中存在的问题是没有控制两种任务的难度，Part的任务没有出现倒置效

应是因为正立条件下正确率已经达到了天花板效应(ceiling effect)(Yovel，2004)。这样作为监测标准的倒置效应，它本身的机制就是一个未明问题，因此任何建立在倒置效应基础上的结果都缺乏理论支持。

3.2面孔刺激特异性的假设

如上所述，面孔整体加工特异性的假设受到越来越多的质疑，而随着研究技术的发展，近年来fMRI和行为研究结果发现，面孔的局部加工(part-basedprocess)也存在一定的特异性。如行为测试的研究表明面孔的局部信息加工也有倒置效应(Riesenhuber，2004；Sekuler，2004)；并且面孔局部信息的加工和整体信息的加工都发生在特化于面孔加工的脑区FFA(Yovel，2004；2005；Kanwisher，1999)。这些结果引出了一个新的理论观点：面孔之所以特异，不仅仅是因为整体性加工而特异，而是面孔这类刺激本身也存在特异性，即我们的第二个假设――面孔刺激特异性假设(Kanwisher，2006)。面孔刺激特异性的假说认为，面孔刺激本身特异于其他非面孔的客体，除上述行为和fMRI的证据外，ERP和MEG的研究也证明了存在特异于面孔刺激的神经电信号N170和M170(Bentin，1996；Jeffreys，1996；Liu，2000)。另外近年来对面孔失认症病人的多篇研究报告结果也支持了面孔刺激的特异性假设(Duchaine，2000；2003；2004；2005；Riddoeh，2008)。尤其是两份研究分别报告的面孔与非面孔刺激的双分离结果，有力地证明了面孔与非面孔刺激可能存在相互独立的加工机制(Sergent，1992；Moscoviteh，1997)。

但这些研究仍然受到专家理论研究者的反对。首先，专家理论研究者认为FFA、N170等神经成分并非特异于面孔刺激而是特异于整体性加工，并且从行为水平到神经机制水平的研究分别提供了相应的证据，证明专家水平的整体加工也可以激活FFA(或者诱发N170)。其次对于面孔失认症的研究，由于个案之间存在差异，有研究认为一些个案反映出的面孔认知能力的缺陷可能是由更广泛存在的整体性加工的缺陷所导致的，患者之所以仅表现出对面孔刺激识别的缺陷，是因为相比与其他种类客体来说面孔的识别需要更多的整体性加工(de Gelder,2000；Li.2007)。

3.3专家加工的假设

专家加工的假设认为在客体识别的过程中，整体性加工才是具有特异性的模块，与客体的种类无关。当对于某类刺激进行次级水平(sub-ordinatediscrimination)的辨别时，加工就会采取整体性的模式，而经验的累积(即成为专家)对形成这种整体性的加工模式十分重要。这种专家性的加工模式存在特异性，有别于新手水平的、基于局部性信息的加工模式。专家理论的研究者从行为水平、神经水平到脑损伤病人的各方面研究分别提供了支持该观点的证据。从行为水平证明专家模式的加工能够得到与面孔类似的倒置效应，到神经水平证明FFA的激活和N170都是由整体性的加工诱发的，这些神经活动代表的是对同类别的客体次级水平的识别加工，而不是面孔刺激特有的。

对专家理论的批判主要有两方面：一是认为研究的方法存在问题(Kanwisher，2000)。首先人造的客体Greeble有一些跟面孔很类似，有可能被当成面孔来学习；其次Gauthier在证明FFA和专家加工模式的关系的研究中定位FFA的方法与Kanwisher在1997年定位的方法不同，而且定位出的FFA位置也有很大出入。二是近年的研究结果表明，面孔加工的种族优势效应(race effect，对同种族的面孔加工优于对外种族面孔的加工，通常认为反映了学习经验对面孔识别的影响)不仅存在于对面孔的整体性信息的加工(configural process)中，同时也存在于对面孔局部信息的辨别(part-based process)任务中(Hayward，2008)。这说明学习经验同时影响整体和局部性的加工，因此专家理论仅用经验来解释面孔的特异性显然是有问题的。

综上，两种理论流派各持己见相争不下，虽然近年来不断有新的研究结果发表但并未能解决争论，总结起来原因有二。第一点原因是实验设计方法的问题：大部分研究只考虑刺激、加工类型二因素之一，或将两者混为一谈。比如一项研究比较了面孔刺激与房屋、眼镜等刺激的倒置效应大小，面孔刺激假说认为面孔有更大的倒置效应体现了面孔刺激的特异性；而专家假说则认为这反映了整体加工的特异性，面孔刺激的倒置效应之所以更大，是因为相比与非面孔的客体一般人都是识别面孔的“专家”。再比如另一项研究证明了Greeble专家对面孔和Greeble有类似的倒置效应，专家理论解释为是经验形成的专家模式的整体加工所导致，而面孔特异性理论的支持者则强调刺激类别的特点，认为此结果由于Greeble本身形似面孔导致。这个设计方法上的问题可以通过改善实验设计来解决，即将刺激类型和加工类型两因素同时作为实验的变量，如图7示意进行2X2的因素设计。而争论未决的第二个原因是由面孔刺激本身的性质决定的，面孔特异性理论强调面孔刺激的特异性，实质上可以理解为由先天因素决定的面孔与非面孔的差异；而专家理论强调学习经验对专家模式加工的塑造作用，认为后天的环境因素才是关键。面孔刺激对人的生存发展具有重要意义，既可能从先天遗传角度就决定了我们的神经系统组织方式，同时也无疑使每个人都在成长中获得了更多的经验而成为识别面孔的“专家”。先天和后天的影响在面孔识别这里似乎是密不可分的，除了极少数的人(识别狗、鸟或者汽车的专家)之外，面孔的这一特性也使它无法与其他种类的客体进行公平的比较。要解决这个问题，必须想办法将先天因素和后天的经验二者分离开。

4.解决争论的新思路

从前部分的分析可以得知，解决问题的关键在于分离“基因与环境”两种因素。面孔对于生存的特殊意义，这一点可能不仅存在于人类身上，从猴子单细胞记录的研究就可以推测，这种面孔的特异性可能随着生物的进化更广泛的存在于多个物种。Johnson对人类新生儿的研究也证明了，人类新生儿在没有任何后天学习的经验之前就先天的表现出对面孔模式的刺激的选择性偏好(Johnson，1991)。这些结果都提示我们，面孔区别于其他非面孔刺激的特异性很可能从基因遗传的水平就表现出来，这一点和那些为数极少的狗类或者鸟类专家具有的特殊能力(或者是专长于识别只出现了一百多年的汽车的能力)相比是有本质区别的――后者无论如何也不能从基因的水平上影响个体的认知加工。问题是，面孔可能存在的先天特异性也导致了后天选择性的积累更多加工经验，所以每个正常成人都是面孔识

别的专家，而只有极少数人具有识别其他客体的超常能力(Diamond，1986)。在这样的情况下，从一般被试测得的面孔加工的反应既可以解释为先天具有的面孔特异性，也可以解释为后天更多的练习经验的结果。目前支持面孔特异性假说的研究之所以受到专家理论的反驳，原因之一就在于研究中并没有控制后天经验对面孔识别的影响这个因素。只要我们可以排除后天经验的影响，从遗传的角度证明面孔的特异性在基因水平已有所表达，就可以从根本上解决面孔特异性的问题。

分离基因与环境两种因素对某种心理现象的影响，双生子研究(twin study)是有效的方法。研究面孔特异性是否受到基因水平的影响，我们也可以使用双生子研究的方法。双生子根据其遗传学的特征可以分为同卵双生(identical twin)和异卵双生(fraternaltwin)。异卵双生子由不同的受精卵发育，他们的基因相似度从统计上来讲是50％，与一般的兄弟姐妹之间的相似度相同；而同卵双生子拥有完全相同的遗传因素，他们的基因相似度为100％，因此从先天遗传的因素考虑。同卵比异卵的相似度要高出50％。而另一方面对于后天环境经验的影响来说，在同一个家庭成长的双生子，无论是同卵还是异卵我们都可以认为他们受后天环境影响的相似程度是完全相同的。这样，当我们比较一组同卵双生子和一组异卵双生子在某个认知任务的行为表现(如反应时或者正确率)上的相关程度时，如果同卵双生子之间的相关显著地高于异卵双生子之间的相关，则两组结果的差异完全归结为那50％基因相似度的贡献，后天环境的影响因素在这里被完全控制掉了。

双生子这个特殊的群体为分离先天基因和后天环境提供了有利的研究平台，那么如何结合前面提到的“刺激类型”与“加工类型”两个因素来设计实验，以检验三种假设的正确性呢?总结前人的研究经验来看，单一的测验范式显然是不够的，测试的内容必须同时涵盖图7中四个象限代表的客体识别类型：即对面孔的整体性加工、对面孔的局部性加工、对非面孔刺激的整体性加工和对非面孔刺激的局部性加工。为避免争议和因素之间的混淆，首先要选择具有代表性的测验范式能够分别体现上述四种加工类型。如对面孔倒置效应、合成效应等的测量代表面孔整体性加工的水平：对打乱的面孔中局部特征形状变化的测量则可代表面孔局部性加工的水平(Hayward，2008)：另外对随机点阵中的整体形状的测试和经典的Global-local测试可以分别测查非面孔刺激的整体性和局部性加工的能力(Behrmann，2005)。我们在对两组双生子进行一系列的测试之后，对同卵组和异卵组在各个测验上的表现进行相关度的比较：如果同卵双生子只在整体性面孔加工的测试中比异卵双生子有更高的相关，而在局部性面孔加工测试中没有表现出与异卵双生子的差别，则我们可以推定第一种假设――面孔整体加工特异性的假设是正确的；如果同卵双生子在面孔刺激的整体性和局部性两类测试任务中都表现出比异卵双生子更高的相关，则我们可以推定第二种假设――面孔刺激特异性的假设是正确的；同理，如果同卵双生子表现出更高的相关度的数据出现在面孔和非面孔两类刺激的整体性加工测验任务中，而在局部性加工的任务中没有相关度的差异，则可以推定第三种假设――专家加工的特异性假设正确。总的来说，只要选择的测试范式具有清楚的心理学意义(能且仅能代表四类加工中的一种)，取得的双生子样本量足够，则得到的数据一定会为我们理解客体识别的机制带来重要的启示，其直接反映了先天基因水平对我们认知机制的影响。

上面所述双生子的行为研究仅是未来客体识别领域内理论探索的第一步，后续工作还有很长的路要走。如果从行为测试的结果发现，面孔刺激的特异性在先天基因水平即有所表现(同卵双生子面孔识别水平的相关度高于异卵组)，不难预测，这种相关度的差异在大脑结构以及神经活动的水平上也应该有所表现。下一步我们可以结合脑成像、脑电或脑磁等神经成像的技术进一步研究两类双生子在面孔加工的神经活动水平上的特点。最后，还可结合基因标定等生物技术，从基因一神经一行为三个层面深入的了解面孔特异性的功能机制。这些设想的实现当然需要一定的时间并且存在一些技术挑战，但确是彻底解决面孔特异性争论的一个可行的发展方向。

5.小结

综上所述，近年来对于面孔特异性的研究从多个角度对该问题进行了探讨，获得了来自行为、神经以及损伤等多方面的证据。但是对于面孔的加工是否存在特异性这个问题还远未解决，争论的双方由于研究关注的角度和研究的切入点不同导致分歧。

本文将争论的主要原因归纳为刺激类型和加工类型两个因素的区别，并在此基础上提出了三种假设：1)面孔整体加工特异性的假设，2)面孔刺激特异性的假设，以及3)专家加工特异性的假设；以此作为对人类面孔识别机制的可能的解释。随后按照三种假说重新分析了当前的研究进展状态。

最后本文提出，从根本上解决关于面孔特异性机制的争论，关键点在于分离“基因”和“环境”对人类面孔加工能力发展的影响，从基因水平上证明面孔的特异性存在。基于双生子的面孔识别能力的行为测验以及脑成像测验都是可行的方法，为将来的面孔识别的研究提供了发展的新思路。