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第四章 知觉的生理心理学

知觉研究的两条理论路线:直接知觉理论,间接知觉理论。从信息加工的观点来看，即为底顶加工和顶底加工。

第一节 知觉的神经基础

一、不同皮层的区分
大脑皮层两级功能区：初级感觉区、次级感觉区。此外在皮层感觉之间还存在着联络区皮层。
颞、顶、枕联络区皮层，特别是颞下回、颞上沟、顶叶背外侧区（5，7区）对物体知觉形成具有重要作用；

顶叶皮层，特别是下顶叶和前额叶皮层对复杂物体、运动物体和具有时间因素的知觉具有重要作用。
次级感觉皮层、联络区皮层以及与记忆功能有关的脑结构，形成了知觉的神经基础。

二、神经生理学关于失认症的研究
失认症(Agnosia)是一类神经心理障碍，患者意识清晰，注意力适度，感觉系统与简单感觉功能正常无恙，但却不能通过该感觉系统识别或再认物体，对该物体不能形成正常知觉。
失认症患者的感官、感觉神经、感觉通路和皮层初级感觉区的结构功能完全正常，但次级感觉皮层或联络区皮层存在着局部的器质性损伤。

（一）视觉失认症
视觉失认症的常见类型:统觉性失认症、联想性失认症、颜色失认症和面孔失认症。
患者的初级视皮层17区、外侧膝状体、视觉通路、视神经和眼的功能和结构正常无损；脑局灶损伤可分别在2-4视觉皮层区（v2，v3，v4）或颞下回、颞中间、颞上沟,也常见枕—颞间的联络纤维受损。

1.统觉性失认症（Apperceptive agnosia）
这类患者对一个复杂事物只能认知其个别属性，但不能同时认知事物的全部属性，故又称同时性视觉失认症。这种失认症可能是v2区皮层，以及视皮层与支配眼动的皮层结构间联系受损，如与中脑的四叠体上丘或顶盖前区眼动中枢的联系遭到破坏，不能通过眼动机制连续获得外界复杂物体的多种信息。

2.联想性失认症(Associative agnosia)
患者可对复杂物体的各种属性分别得到感觉信息，也可将这些信息综合认知，很好完成复杂物体间的匹配任务，也能将物体的形状、颜色等正确地描述在纸上；但患者却不知物体的意义、用途，无法称呼物体的名称。
这类患者大多数是由于额下回或枕—颞间联系受损而致。这是视觉及其记忆功能和语言功能之间的功能、解体所造成的。

3.颜色失认症(Color agnosia)
颜色失认症是指患者不能对所见颜色命名，同时也不能根据别人口头提示的颜色，指出相应颜色的物体。

颜色失认症:全色盲性失认症、颜色命名性失认症和特殊颜色失语症。
全色盲失认症患者不能认知物体的颜色，只能把五光十色的外部事物，看成黑白或灰色的世界。这种失认症主要是两侧或单侧的大脑皮层枕区腹内侧，包括舌回和梭状回，大体相当于v4区皮层损伤所致。
颜色命名性失认症，实际上是一种失语症，患者对五光十色的物体能形成知觉，能按要求把两个相同颜色的物体匹配起来，但却说不出颜色性质和名称。这类患者大多数是左额叶或左额叶皮层语言区，或视觉和语言区皮层之间的联系受损伤所致。
特殊颜色失语症与颜色命名失认症十分相似，其差异在于此类患者不仅丧失颜色视觉和语言功能之间的联系，而且关于颜色的听觉表象能力也丧失，可能是v4色觉皮层更广泛的损伤所致。

4.面孔失认症(Prosopagnosia)
面孔认知障碍的两种类型：熟人面孔失认症和陌生人面孔分辨障碍。

前者对站在面前的两个陌生人可知觉或分辨，也能根据单人面孔照片，指出该人在集体照片中的位置。但病人不能单凭面孔确认亲人，却可凭借亲人的语声或熟悉的衣着加以确认。这类病人大多数是双侧或有内侧枕—颞叶皮层之间的联系受损。
陌生人面孔分辨障碍的患者，对熟人确认正确无误，但对面前的陌生人却无法分辨。对患者来说，周围的陌生入都是一付面孔。所以，他们也不能根据单人面孔的照片，指出此人在集体照片中的位置。这类患者大多数为两侧枕叶或右侧顶叶皮层受损。

(二)听觉失认症(Auditory agnosia)
听觉失认症的患者，大脑初级听皮层(颞横回的41区)、内侧膝状体、听觉通路、听神经和耳的结构与功能无异常所见，但却不能根据语音形成语词知觉或不能分辨乐音的音调，也有些患者不能区别说话人的嗓音。
词聋患者大多数左颞叶22区或42区次级听觉皮层损伤；乐音失认症患者，多为右颞22区、42区次级听皮层受损所致。
嗓音识别障碍又可分为两种类型：陌生人嗓声分辨障碍多见于两侧颞叶次级听皮层(22区、42区)同时损伤。对患者来说，所有的陌生人都用一付腔调讲话；熟人嗓音失认症对熟人嗓音确认能力丧失，但尚能分辨陌生人说话的嗓音差异。熟人嗓音不识症多因右半球外侧下顶叶受损所致。

(三)体觉失认症(Somatosensory agnosia)
顶叶皮层的中央后回(3-1-2区)躯体感觉区结构与功能基本正常，但此区与记忆功能和语言功能的脑结构间联系受损，则引起皮层性触觉失认症、实体觉失认症等多种类型的体觉失认症。

实体觉失认症，多为右半球顶叶感觉区与记忆中枢间的联系障碍，引起左手触觉失认症状。将患者眼睛遮起来，令其用于触摸一些小物体，如笔、剪刀、锁等，患者不能确知是何物。左半球受损所致的右手实体觉失认症并不多见。如果某一半球次级感觉皮层与记忆中枢的联系受阻则常出现双手实体觉失认症。

皮层触觉失认症比实体觉失认症更为严重，对触摸物体的空间关系也无法确认。这是中央后回感觉皮层与中央前回运动皮层向的联系障碍所致。

本体觉失认症的患者，表现为对自身不同部位的存在丧失知觉能力。如自体部位失认症、手指失认症等，多因皮层感觉区与记亿中枢或语言中枢之间的联络受阻所造成的。

总的来说，失认症是知觉障碍，不是因该感觉系统的损伤，而是由高层脑中枢间的联络障碍所致。从而证明知觉是许多脑结构和多种脑中枢共同活动的结果。

二、知觉的细胞生理学基础
　 关于知觉的细胞生理学基础知识，由两个研究领域多年积累的科学事实所组成。
50一80年代间，以Hubel和Wiesel为代表的众多学者，从原始简单视觉功能为起点，利用微电极技术证明在大脑视中枢内存在着许多视觉特征检测细胞。在大脑视觉皮层中，具有相同感受野的多种特征检测细胞聚集在一起，形成了对各种视觉属性综合反应的基本单元—超柱。
另一个领域，Gross利用细胞微电极记录技术，在1972年首先发现了猴脑颞下回具有复杂视觉功能。80年代以来，Roll等人又发现杏仁核、颞下回、颞上沟等处存在着面孔识别细胞。许多研究报告都证明，在颞、顶、枕区之间的联络皮层和额叶联络区皮层中，都存在着“多模式感知细胞”，可以对多种信息发生反应，实现着多种感觉的综合反应过程。这些多模式感知细胞，可能是知觉的细胞生理学基础。

(一)超柱
　 超柱由感受野相同的各种特征检测功能柱组合而成，是简单知觉的基本结构与功能单位。
　 功能柱在超柱中的组合方式：许多方位柱按其发生最大敏感反应的方向性顺时针或反时针地依次排列。与这些方位柱呈90°的方向上规则地排列着左、右眼优势柱。颜色柱由于其体积最小，可插在方位柱或眼优势柱之间，所以超柱的每个侧面上均可见到颜色柱。视皮层中的超柱对落在同一感受野的各种特征，如颜色、方位等进行同时性或并行性信息提取，并进行初步综合，构成简单视知觉的生理基础。迄今为止，只发现了这类简单的超柱结构，它并不能解释复杂的多种视知觉过程。

(二)联络皮层的多模式感知细胞　
格罗斯(1972)首先报告猴颞下回皮层的多模式感知细胞与物体的复杂知觉有关。他们利用微电极技术记录清醒猴颞下回细胞对各种视觉刺激物的反应。结果发现，引起神经元最大反应的刺激物是猴爪和瓶刷；对简单的几何图形，颞下回神经元不予以反应或反应极小。
格罗斯认为，由生活经验而形成的复杂刺激物识别或认知过程，发生在颞下回。
研究进一步发现，颞下回的一些神经元、不仅对复杂视觉刺激物单位发放率增加和发生最大的反应，而且对多种其他感觉刺激均可引起其单位发放率的变化。因此，将这类神经元称谓多模式感知神经元，不仅在颞下回，而且在颞上沟、顶叶5，7区，额叶的8，9和46区内都发现这类多模式感知神经元。

第二节 知觉理论及其生理学基础

一、两种加工过程和知觉特征结合理论
Posner和Snyder区分自动加工和控制加工的两种信息加工过程。
Treisman和Galady在两种加工的基础上，明确提出了特征整合的知觉理论，把知觉形成分为两个阶段，即前注意阶段和选择注意参与下的特征结合阶段。
在前注意阶段，许多感觉信息沿各自的感觉通路，大量信息并行性地同时传向知觉中枢。这种并行加工过程是容量无限的自动加工过程，不耗费心理资源。与此不同，选择注意参与下的特征结合是容量有限的，耗费心理资源的串行加工过程。对大量传入的感觉信息有选择性地综合为某种知觉，是注意参与的控制加工过程。
Duncan和Humphreys在特征结合理论的基础上，进一步提出了知觉形成的3个阶段，即并行性自动加工阶段、竞争性匹配阶段和短时记忆形成阶段。
后两个阶段属于控制加工过程，前一阶段是不受注意资源和记忆容量限制的无意识知觉过程．是阈下知觉或潜隐性知觉形成的基础。

二、脑事件相关电位与知觉过程
欣克(R.F.Hink，1977)首先报道脑事件相关电位(ERPs)中N1波是知觉形成中注意参与水平的客观指标。
全神贯注注意知觉刺激、分散注意和不注意条件下， N1波波幅依次下降。
当知觉刺激长时呈现，注意力下降时，N1波幅也随之下降；当这一持续性刺激突然消失或停止，则N1波幅值却迅速回跃。
80年代以来，更多的研究报道认为，潜伏期约200毫秒的负波N2和潜伏期为250一500毫秒的P3波间的关系，对知觉过程是更灵敏的生理指征。

当N2波幅值增大不伴有P3波改变时，将N2波称为不匹配负波(MMN)，这时外部刺激的物理特性制约着MMN幅值，刺激的物理强度大，MMN的幅值则高。因此，把这种制约于外部刺激物理属性的ERP成分，称为外源性ERP成分，反映着知觉形成的自动加工过程。
当N2波幅值伴随着P3波幅值的同时变化时，此时N2波称为加工负波，是知觉在主体脑内形成的生理指标，这时人们才理解知觉刺激的含义。因此，将与N2波同时变化的P3波称为意义波或理解波，是制约于知觉主体对刺激产生知觉和理解的内源性ERP成分。
由此可见，根据N2波和P3波变化的关系，可以了解知觉形成的阶段性和机制。

里特(W.Ritter)明确提出，P3波之前的N2波与人类对外部刺激的模式识别有关，P3波与刺激的理解和分类有关。

奴特阿年(R.Naatanen)等对事件相关电位内源性成分的概念进一步发展，认为它应包括N2波与P3波，根据其在人类认知过程中信息处理的意义，又将N2波分为两个成分，较早出现的N2波被称为不匹配负波，与人类认知活动开始时，脑对外部事件的差异匹配有关，可能是脑的次级感觉皮层活动的结果。稍后出现的Ｎ2成分称为N2b它与P3波的前部分P3a形成一个两相综合波N2b-P3a这种综合波才是真正的事件相关电位的内源成分，与人类对外部刺激的朝向反射有关。

雷诺(B．Renault)也提出事件相关电位中的3种内源性成分：顶—枕区皮层N2波在知觉信息处理的时相内出现；中央区皮质的双相N2b-P3a综合波，与人类受试对外部刺激的主动性信息处理有关，代表脑内沿着N2波所指出的方向对外部刺激的认知决策过程;顶叶P3波，代表认知过程的终结，往往在被试对刺激给出运动反应时出现此波。
简言之，3种内源性事件相关电位反映了人脑对外部事件信息处理的完整过程，顶—枕区N2波代表信息处理开始时相；中央区N2b-P3a综合波代表信息处理的决策时相；顶叶P3波代表信息处理的终结源。平均诱发电位的内源性成分不仅对信息处理过程，而且对信息处理的结果也能成为有效的探测工具。

　拉迪尔(T．Radil)等，以速示器向被试呈现数字，并记录他们的视觉平均诱发电位，结果发现被试正确认知数字时，65%的次数是P3波幅增高；相反，不能正确认知数字时，只有10％的次数是P3波幅增高；另外25%的实验次数为平均诱发反应的久波无显著差异。内源性成分除能反映人类对外部事件信息处理过程与结果外，尚可反映出在信息处理过程中，脑各部的机能关系。

卡柯(A.Kak)等发现，人脑的平均诱发电位中有3种顺序出现的波与字母认知活动有关：首先潜伏期约200毫秒的N2波，随后是潜伏期约500毫秒的P3波;最后是广泛分布的正慢电位，其潜伏期约600一700毫秒。

在左半球P3波和正慢电位的波幅总是大于右半球。N2波的波幅在字母呈现视野的对侧半球中总是大于视野同侧的半球中。他们认为N2波可能反映出视觉通路直接投射的传入纤维活动，而左侧半球优势的P3波和正慢波则反映出被试对字母意义的理解与注意。这一现象可能反映出，在文字材料的认知活动中，与视野对侧半球的N2波仅与感知刺激有关，无论发生在哪侧，最后总是转入左侧半球为优势的P3波和正慢波。换言之，文字的认知与理解主要是左半球的功能。

洛夫里奇(D．Lovrich)等对人类对字母的视觉感知及其向语音和语意转换过程中，人脑平均诱发电位的动力过程进行了系统研究。他们发现，如果仅仅要求被试判定视野中是否有字母的呈现，则其平均诱发电位中没有N2波和P3波的显著变化。如果进一步要求被试认知字母，则发现其枕区为主的平均诱发电位P3波。进一步要求被试读出语音时，则P3波不仅出现在枕区，还出现在颞—顶区。
　 综上所述，平均诱发电位的内源性成分主要是P3波，也有些学者将它扩展为包括P3波之前的N2波和P3波之后的慢电位。它们在人类认知活动中的变化，不仅能反映出人类信息处理过程的阶段性与信息处理结果，还能反映出脑各部分之间的功能关系。因此，平均诱发电位的内源性成分是研究人类认知活动脑机制的有力工具。

三、脑区域性糖代谢率与知觉过程
菲尔普斯(M．E．Phelps)等人研究了人类视觉活动中脑内区域性糖代谢率的动态变化规律。
他们发现正常人类被试观察黑白方格交替的图案时，被试枕区初级视觉中枢的葡萄糖代谢率较不看图案时稍微增高，联络区视皮层的糖代谢率变化更小。
增加固案的复杂性，从黑白到彩色，从简单方格交替到复杂的景物，被试视皮层的糖代谢率逐渐升高。越是复杂的图案，联络区视皮层的糖代谢率越高于初级视皮层。这说明复杂视觉认知活动中，联络区视皮层远比初级视皮层发挥更重要的作用。此外，他们还发现，从单眼视觉到双眼视觉，从两眼间部分传递到两眼间完全传递等复杂程度不同的视觉信息处理过程中，视觉皮层的糖代谢串也逐渐增高。

值得着重指出，他们发现在某些有视觉缺陷的病人中，从视网膜、外侧膝状体到视皮层等视觉通路不同水平上的损伤，引起神经元自发电活动的降低程度与其葡萄糖代谢率的降低有着平行的关系。在一些视皮层没有萎缩的先天性盲人中，其视皮层的糖代谢率相当于正常人闭目时的代谢率。这些事实说明，糖代谢率的变化与视觉功能间关系紧密，脑区域糖代谢率完全可以成为研究人类视觉信息处理的有力工具。
菲尔普斯等人还系统地研究了正常人类被试听觉功能和脑区域性糖代谢率间的关系。

第三节 视知觉机制

一、“什么”和“哪里”系统的区分
　 一些理论家认为视觉主要有两个功能：一是目标知觉，即它是什么？二是空间知觉，即它在那里？已有较为确凿的证据证明相当不同的大脑系统分别参与了上述两种功能。
１.在大脑中存在一条从初级视皮质至颞下皮质的腹侧通路。这条通路主要司联目标知觉，即处理“它是什么”的问题。
２.在大脑中还存在一条从初级视皮质至顶叶后部皮质的背侧通路。这通路主要司联空间知觉，即处理“它在哪里”的问题。

Ｍiskin的研究：他们在实验环境中放置两个盖上盖的食物盆，其中一个盆子里装有食物，猴子只允许揭开一个盖子来寻找食物。事实上，食物要么放置在一个有特定外形的盖子下（目标信息），要么放置于一个小标志塔附近（空间信息）。那些颞下皮质切除的猴子在利用目标信息时出现了困难，但处理空间信息的能力是完好。相反的那些顶叶切除的猴子在利用空间信息时出现困难，但处理目标信息能力完好。
　 信息加工特点：在两个系统内部都存在着信息加工的多层次结构，随着层次增高，神经元的感受野增大；高层次功能丧失，并不妨碍低层次功能，但使其效率降低，这是由于大脑皮层多层次信息加工系统中，不仅存在着从低向高层次皮层区投射的纤维，也存在着逆向的反馈联系。

二、空间知觉的枕－顶通路（where通路）
V1区（17区） －V2 （18区）－V3 （19区）－MT （颞中回）－MST（颞上沟内沿）、FST （颞上沟底）－顶叶的下顶区、顶内沟外侧沿
where通路各层加工的特点：实现着顺序编码，且每一区域都有视野投射过来的拓扑图形（Topography)拓扑图形也就是在空间关系上，各区域与视野存在一一对应。由于视网膜拓扑图形的多重表征，使得每一种皮层区域都对不同的刺激信息进行不同的加工．

MT区的神经元按照与视野对应的空间拓扑关系排列着。它除了从V3区接受逐层传来的信息外，还直接接收V1区的4B层神经元和V2区厚带内的两眼视差敏感神经元传来的信息。MT区神经元的感受野比V1区神经元大60—100倍。因此，MT区神经元对物体在空间中的相对位置关系．给出大视野反应：对视野各成分的向量和，发生总体反应。
　 MT区每个神经元的感受野周围都存在一个抑制区，这使得每个神经元对与背景运动方向相反的刺激物最敏感。所以，MT区不仅对视野中物体相对空间关系形成知觉，还对图形背景反向运动最敏感，产生物体运动知觉。

　 颞中回将空间知觉和物体运动信息加工后继续传向颞上沟内沿(MST区)和颞上沟底(FST区)的神经元，MST区和FST区神经元的感受野比MT区神经元感受野还大，故对更大视野范围的物体空间关系和相对运动产生知觉，且可将三维空间关系转换为二维图像进行信息压缩。MST区和FST区的神经元受损，使眼对运动物体平滑性追踪运动能力丧失。

MST区和FST区的神经元将空间和运动知觉信息继续传至顶叶的下顶区和顶内沟外侧沿的神经元，即物体运动知觉和空间知觉的高级知觉中枢。这里神经元的感受野比MST区和FST区神经元的感受野更大，不仅对物体和背景相对运动产生最灵敏反应，还对由远及近或由近及远的物体运动发生反应。

此外，下顶叶神经元是一些多模式知觉神经元，除接受视觉信息外，还同时接受从前额叶、扣带回和额上沟深部多模式神经元传来的信息。因此，下顶叶作为空间知觉和物体运动知觉中枢，同时还整合了视觉以外的信息，形成复杂的综合知觉，并在完成视觉引导的行为反应中发生重要作用。

三、物体知觉的枕—颞通路
　V1区一V2区—V3区—V4区—IT区
　对物体及其细节产生完整而精细视知觉的神经通路，在猴皮层中沿着V1一V2—V3—V4区，实现着物体方位、长度、宽度、空间频率和色调等信息加工过程。
V4神经元的感受野比V2神经元大20一100倍，且V4神经元感受野周围存在着较大的抑制性“安静带”。这种生理特点赋予V4神经元以物体及其背景分离的功能。V4的颜色敏感神经元的感受野也具有周边抑制区的生理特性，便于将物体及其背景的色调分离开。因为神经元对其视野内物体色调的波长，发生最大兴奋时，对其背景上相同波长的光，却出现最大的

抑制效应。即使物体的颜色与背景颜色相似，也可以产生边界或轮廓清楚的物体知觉。
　V4区的信息主要传至颞下回(IT区)，对物体细微结构进行更精细的加工和识别。IT区可分为结构和机能特性不同的两个区：靠近枕叶部分为后区(TEO区)和颓下回前部的前区(TE区)。前区神经元的感受野大于后区，后区对同类物体的细微差异可以较灵敏地加以鉴别；前区对熟悉物体可较快给出确认反应，说明前区与物体的记忆功能有密切关系。

四、面孔的认知与识别
　由于面孔识别是我们所知的鉴别人的最常用的方法，因此面孔识别能力在我们的日常生活中有着至关重要的作用，面孔识别能力在很多方面都与其他形式的识别有差异。
（一）面孔识别模型
　Bruce和Young（1986）以及Burton和Bruce(1993)提出了几个相当有影响的面孔识别模型Bruce和Young的模型包含８个成分：
·结构性编码（structural encoding）这可产生关于面孔名称表征或描述．
·表情分析（expression analysis）可以从面孔特征推测人的情绪状态．

·面部语言分析（facial speech analysis）对说话者嘴唇运动的观察可帮助语言知觉．
·指引性视觉加工（direct visual processing）特定面孔信息可被选择性的加工。
·面孔识别单元（face recognition units)，这些单元包含已知面孔的结构性信息
·个人身份结点（person identity nodes），这些结点可提供关于个体的信息（如职业和兴趣等）
·名字产生（name generation):一个人的名字是被单独的贮存的
·认知系统（cognition system）：这一系统包含附加信息（如演员更倾向于更吸引人的长相）；这一系统也能影响其他分类受到注意的影响。

对熟悉面孔的识别主要依赖于结构性编码、面孔识别单元、个人身份结点和名字产生等４个成分；对不熟悉的面孔的加工主要涉及结构性编码、表情分析、面部语言分析和指引性视觉加工等过程。

（二）面孔识别的一般规律
１.在左构脸和有构脸的研究中，发现了左侧验负载着较多的信息；
２.在正位脸和倒立脸的研究中，发现了面孔认知的翻脸效应；
３.在面孔旋转的研究中，发现了心理旋转效应；
４.在正常脸与重组脸的研究中，发现了面孔认知的拓扑编码规律；
５.在熟悉脸与陌生脸的研究中，发现了不同的编码过程和脑网络。

　这些研究表明，面孔认知过程至少包含7种编码：图形码、结构码、身份码、姓名码、表情码、面部言语码和视觉语义码；熟悉性判断、身份判断和姓名判断的反应时依次增长的事实，提示三者是顺序进行的信息加工过程；对熟悉人确认至少包括3种编码，即结构码、身份语义码和姓名码；对陌生人识别，则以图形码和视觉语义码为主的两种编码过程；在面孔识别中最普遍而共同的加工过程是并行处理，随加工深度要求不同，则有顺序的串行加工过程；各种编码过程中，均可并行同时提取许多特征．实现底—顶的加工策略．也存在着顶—底的语义指导加工策略。

（三）关于面孔识别的ERP研究
　１.从简单描述的面孔图到真实而孔照片，随复杂性增加和要求记记功能的参与，面孔刺激引出的ERP中较长潜伏期成分增多；
２.面孔与非面孔刺激的ERP差异主要反映在潜伏期为250毫秒以前的成分，大体在140一240毫秒之间；３.在熟悉人照片匹配实验中，不匹配时引起160毫秒以前的负波，以右半球为主；
４.在照片的身份、职业匹配实验中，不匹配时则引起两半球广泛性不匹配负波，潜伏期约450毫秒。

　我们实验室自1988年以来，研究了正常被试在面孔识别时的ERP，发现以双关图为认知材料时，将其认知为面孔时比认知为非面孔时P2波的潜伏期加长，说明面孔认知比非面孔认知的加工过程复杂。以熟悉人和陌生人的正面脸照片为实验材料时，发现熟悉的正面脸较陌生脸引出较高幅值的P3波；熟悉和陌生人左、有侧位面孔照片，对ERP有相反效应，熟悉人左侧脸照片比陌生人照片诱发出高幅值P3波；熟悉人右侧脸照片比陌生人照片诱发出低幅值P3波。这一结果提示，熟悉人面孔负载较多的信息，伴随更高的能量耗费的控制加工过程；熟悉人左侧脸负载的信息较右侧脸多，而陌生人右侧脸负载的信息多。

在另一项面孔匹配的实验中，发现两张照片不匹配较匹配时，在左、有两侧顶、颞区诱发出幅值较高的N4波，这与语义启动效应的EEP有相似的现象。除正常人类被试的这些实验研究外，我们还以恒河猴为对象，研究了6种照片的ERP诱发效应。结果表明，熟悉人与熟悉猴照片较球的照片能诱发出高幅值的P3波；熟悉人与熟悉猴照片比陌生人与猴照片，还引出更明显的N4波。
总结上述实验结果，我们得到这样的初步印象；随刺激面孔复杂性和信息量增多，人类被试ERP潜伏期发生显著变化。从面孔与非面孔、熟悉人与陌生人一直到面孔的匹配性，发生显著

差异的ERP成分依次为P2，P3：和N4，说明加工过程逐渐复杂，信息量多的刺激引起幅值高的ERP成分，表明有更多消耗的控制加工过程参与。猴ERP的变化除与人类被试的上述变化相似以外，还表现出不同的规律。猴ERP差异只发生在300毫秒以后的成分，200毫秒以前的成分没有显著差异，可能这种识别过程对猴的难度比人类大的缘故。

（四）关于面孔识别的细胞生理学研究
80年代初，英国牛律大学心理学实验室，首先报道猴的杏仁核中存在一些面孔认知单元。几年以后，发现对熟悉人与熟悉猴面孔识别发生

特异反应的神经元，主要分布在猴脑颞上沟上沿的皮层中。
　这些面孔认知单元大体可分为两类：一种是以观察者为中心的细胞(viewer－entred cells)，不论熟悉人还是陌生人，只要有面孔呈现，这类细胞就发生反应，根据观察者与被观察者相对位置关系，这类细胞又可分为5种，即正面脸、左侧脸、右侧脸、上仰45脸和下俯45脸；另一大类细胞称以对象为中心的细胞(Object-centred cells)，不管是正位、侧位、仰面还是下俯脸，只要是特定的熟悉人面孔出现，都发生同样的反应。前一类细胞似乎是以并行的自动加工过程为主，后一类细胞则是特异选择性控制加工过程的单元。

最近Roll将面孔认知的细胞电生理研究的数据，用人工神经网络的并行分布处理原理进行概括，提出对熟悉面孔存在一组为数不多的神经细胞，按疏编码规则，对一些熟人进行并行分布式群集编码。颞叶视觉信息加工后，输出到边缘系统的杏仁核，将视觉信息与味觉等多种信息聚合，并通过旁海马回、内嗅区皮层与海马的联系，构成自联想网络。这一网络的并行分布式加工，才是熟悉面孔认知的基本机制。