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在研究非人类灵长类面部信号时，现有方法存在局限，且面部与手势沟通研究缺乏整合。研究人员结合 chimpFACS 和手势行为谱，研究黑猩猩面部 “手势”。结果发现其面部信号组合和复杂性受多种因素影响。该研究为理解复杂沟通系统进化提供依据。
在奇妙的动物世界里，灵长类动物的沟通方式一直是科学家们热衷探索的领域。长久以来，研究人员深知灵长类会运用丰富多样的面部信号进行交流，可对于这些信号的研究却困难重重。早期，像达尔文这样的自然主义者只能依靠简单的插图和文字描述来记录，后来逐渐发展到利用行为观察和照片分析面部肌肉运动，但这些方法都存在一定的局限性。直到面部动作编码系统（Facial Action Coding System，FACS）的出现，情况才有所改善。FACS 能将面部信号分解为具体的动作单元（Action Units，AUs），大大提升了研究的准确性，可即便如此，仍有许多关键问题尚未解决。
在研究过程中，一个突出的问题是面部信号研究与手势沟通研究长期处于分离状态。人们传统上认为，灵长类的手势是有意且灵活的，用于实现特定目标；而面部信号则被看作是情绪的自发、不灵活表达。然而，越来越多的研究表明，在某些灵长类动物，尤其是类人猿中，面部信号可能具备手势的功能，也就是所谓的面部 “手势”。可由于不同研究在评估面部和手动 “手势” 的关键属性时使用的变量不同，使得整合这两个领域的研究变得十分困难。尽管有学者呼吁在理论和方法上整合面部和手势沟通的研究，但真正付诸实践的却寥寥无几，且此前没有研究利用基于 FACS 的方法来探究类人猿面部 “手势” 的物理特征。
为了填补这些研究空白，来自美国里昂学院（Lyon College）和以色列阿里尔大学（Ariel University）等机构的研究人员 Brittany N. Florkiewicz 和 Teddy Lazebnik 开展了一项极具意义的研究 。他们的研究成果发表在《Animal Cognition》杂志上。
研究人员为了深入了解黑猩猩面部 “手势” 在物理形式和社会使用方面的灵活性，精心设计了一系列研究。在数据收集阶段，他们从 2017 年到 2019 年，对洛杉矶动物园的一群黑猩猩（Pan troglodytes）进行了细致观察。运用了焦点个体抽样法和机会抽样法，收集了长达 156.5 小时的视频资料，涵盖了 18 只黑猩猩（13 只成年黑猩猩和 5 只 7 岁以下的幼崽）的行为。
在数据处理环节，研究人员严格按照黑猩猩面部动作编码系统（chimpFACS）对收集到的视频进行编码。他们将面部信号定义为黑猩猩在与同伴交流时面部区域的运动，同时排除了那些仅与生物功能相关的面部肌肉运动，比如呼吸和咀嚼时的动作，也未将头部运动纳入研究范围。对于每个面部信号，研究人员记录下信号发出者和接收者的身份，仔细编码观察到的每个动作单元（AU），并根据关键肌肉运动的相似性将面部信号分类。此外，研究人员还依据手势研究文献中广泛认可的四个基本特征（即沟通性、灵活性、意向性和目标关联性），对 12 个不同变量进行评估，进而计算出每个面部信号的综合手势得分（Composite Gesture Score，CGS）。
为确保研究的可靠性，研究人员还对约 10% 的视频片段进行了观察者间信度评估。结果显示，在 chimpFACS 编码方法、面部信号类型行为谱和关键手势变量行为谱方面，都达到了较高的一致性。
在数据分析阶段，研究人员针对不同的研究问题采用了不同的分析方法。比如，在评估面部信号组合学（combinatorics）时，对于与综合手势得分（CGS）和特定目标存在相关的问题，运用了广义线性混合模型（Generalized Linear Mixed Models，GLMMs）；在评估面部信号复杂性（complexity）时，同样使用 GLMMs 来分析其与手势变量数量和信号发出者是否有特定目标的关系，对于基于广义行为背景的复杂性差异，则采用单因素方差分析（one - way ANOVA test）。
通过深入研究，研究人员得出了一系列重要结论：
- 面部信号组合学：研究发现，某些面部肌肉运动，如 AU50（发声）和 AU6（提颊肌运动），在面部信号以更具手势性的方式使用时，以及黑猩猩发出的信号没有特定目标时，出现的可能性较小。相反，像 AU52（头向右转）、AU53（头向上）等一些动作，与较高的综合手势得分、特定目标以及较低的情境关联指数（Context Tie Indices，CTI）得分相关，这表明这些动作在产生时更具意向性和灵活性。
- 面部信号复杂性：随着面部信号变得更具手势性，以及信号发出者有特定目标时，黑猩猩面部信号的复杂性会增加。而且，在非亲和性情境下，面部信号的复杂性最高。比如，在 “亲和性” 情境下，每个信号的平均动作单元数量低于 “争斗性” 情境。
这些研究结果意义非凡。从进化的角度来看，黑猩猩面部信号的灵活性和复杂性，尤其是面部 “手势” 的存在，可能为人类语言的进化提供重要线索。这表明，复杂的沟通系统或许是在现有多模态沟通框架的基础上逐步发展而来的。研究还发现，黑猩猩能运用多成分面部信号和多模态视觉信号，以一种有意且灵活的方式进行交流，实现特定目标，这与人类语言的层级结构和伴随的手势行为有着相似之处。
不过，该研究也存在一定的局限性。研究数据仅来自于一群圈养的黑猩猩，且主要关注面部信号的视觉元素，忽略了发声的详细特征。尽管如此，这项研究依然为后续的研究开辟了新的方向。未来的研究可以进一步拓展到更多野生黑猩猩群体，深入探究发声与面部信号、手势之间的关系，从而更全面地理解灵长类动物的沟通行为及其进化意义。
