意识下面孔认知的熟悉度效应研究

Face recognition is a complicated processing for both brain and computer. The research of face recognition involves Artificial Intelligence, Machine Vision, Cognitive Science and Neuroscience. The research about effects of familiarity on face processing is one of the most important issues on face perception. Event-related potentials (ERPs) studies have shown that faces give rise to a negative wave approximately 170 ms after stimulus onset, and the familiarity of face could affect the ERPs. Most of the researches of face familiarity were conducted on conscious condition, and few reports were about the unconscious condition. In our research, a new paradigm for unconscious visual research: continuous flash suppression (CFS) was used. By recording ERPs during the experiment, the effects of familiarity on unconscious face processing will be studied. The aim of our study is investigate whether the perception of familiar face depend on consciousness? Our research is valuable for the researches about the perception of unconscious visual stimuli, especially the familiarity effects of face perception. Furthermore, our study helps understanding the human intelligence and utilizing in artificial intelligence. On the other hand, the finding of our research can be used in the lie detector, which is valuable for the national security and criminal investigation.

面孔识别不论对人脑还是对计算机都是一个复杂的信息处理过程，研究内容涉及人工智能、机器视觉、认知科学、神经科学等领域。面孔熟悉度效应是面孔认知研究的重要方向，但目前的相关研究都是在 "意识上"展开的，至今没有"意识下"熟悉度效应的研究。本项目采用改进的双眼竞争范式：连续闪烁抑制CFS(continuous flash suppression)实现对意识上视觉信息的抑制，并利用事件相关电位(ERPs)完成对意识下面孔熟悉效应的研究，进而探讨"面孔认知的熟悉度效应是否依赖于意识？"这一科学问题。本研究一方面对推动意识下认知活动的研究具有重要科学意义；另一方面，开展具体的意识下面孔熟悉度效应认知研究，是对面孔认知研究的必要补充，同时也可以加深对人类智能的认识，促进认知科学在人工智能领域的应用，具有重要的学术价值。还可以将本项目的研究成果应用到测谎中，对国家安全、犯罪调查具有重要的实用价值。

面孔识别不论对人脑还是对计算机都是一个复杂的信息处理过程，研究内容涉及人工智能、机器视觉、认知科学、神经科学等领域。面孔熟悉度效应是面孔认知研究的重要方向，但目前的相关研究都是在 “意识上”展开的，至今没有“意识下”熟悉度效应的研究。本项目采用改进的双眼竞争范式：连续闪烁抑制CFS（continuous flash suppression）实现对意识上视觉信息的抑制，并利用事件相关电位（ERPs）完成对意识下面孔熟悉效应的研究，进而探讨“面孔认知的熟悉度效应是否依赖于意识？”这一科学问题。. 本项目首先通过行为学实验（CFS-breakthrough）发现，和熟悉面孔相比较，陌生面孔能够更快的突破抑制而达到意识层次；而名人面孔、同学面孔和自我面孔间并没有发现这种差异。这种基于第一层次（陌生面孔vs.熟悉面孔）的差别，我们认为主要是由于人类长期以来进化而来的保护机制在起作用：因为当人类在面对陌生人时，需要快速判断出来者是否具有威胁性并立刻作出反应；因此相较于熟悉面孔，大脑对陌生面孔的处理的时间更快。而对第二层次（熟悉面孔之间）的无差别，也更进一步证明了我们的推论。. 进一步从电生理数据（ERP）分析来看，和意识上相比意识下的面孔图片诱发的ERP波峰较小、潜伏期较短。这说明即使“看不到”的面孔图片仍然到达了视觉皮层，只是没有达到意识层面，而没有进一步的信息处理过程发生。对比四种熟悉度面孔图片发现，对陌生面孔和熟悉面孔的差别并没有存在于由连续闪烁抑制而实现的“意识下”。只有名人面孔和其他面孔间表现出差异，其他三种面孔间没有表现出差异。因此这种差异是名人效应在意识下的表现，而不是熟悉度的表现。因此我们推论出在意识下，大脑对面孔熟悉度的认知是依赖于意识的。. 总的来说，本项目的研究一方面对推动意识下认知活动的研究具有重要科学意义；另一方面，开展具体的意识下面孔熟悉度效应认知研究，是对面孔认知研究的必要补充，同时也可以加深对人类智能的认识，促进认知科学在人工智能领域的应用，具有重要的学术价值。