发展性面容失认症中复杂物体的集合规模效应：面孔、词汇与汽车的视觉搜索研究

《Cortex》：Set-size effects for complex objects in Developmental Prosopagnosia: visual search for faces, words and cars

　　

发展性面容失认症（developmental prosopagnosia）是否特异性地针对面孔加工仍是一个持续的争议。导致结果不一致的一个可能困难在于评估面孔与物体加工时所使用的测试方法存在差异。在本研究中，研究人员设计了一种搜索测试来衡量对面孔、汽车和词汇的加工效率。研究人员招募了14名发展性面容失认症被试和26名正常对照被试完成三项搜索测试。在面孔搜索任务中，被试观看由三到七个面孔组成的阵列，并需判断所有面孔是否属于同一个人，或者其中是否存在一张不同的面孔。类似的测试也针对汽车和词汇构建。主要变量为反应时间和集合规模效应（set-size effect），后者指阵列中每增加一个刺激所需的额外时间。在群体水平上，面容失认症被试在面孔搜索中存在障碍，但在汽车或词汇搜索上与对照组无显著差异。然而，在单一个体水平上，仅有20%的被试显示出所谓的经典分离（putative classical dissociation）证据以支持其识别障碍具有面孔特异性，而30%的被试表现出异常延长的汽车搜索时间，另有50%的被试结果不明确。这些结果与一项荟萃分析的结论一致，即发展性面容失认症在物体识别方面存在异质性。

一、研究背景与研究目的

发展性面容失认症是一种终身性的面部身份识别障碍，常伴随情感与社会心理后果。与该领域一个重要理论问题密切相关的是，这种障碍是否仅影响面孔感知，还是也会波及非面孔类物体的加工。此前关于发展性面容失认症中物体加工能力的综述指出，在被纳入分析的合格被试中，高达80%的人存在某种程度的物体识别障碍，这暗示该疾病可能并非纯粹的面孔特异性障碍。然而，不同研究得出的结论并不一致，这种分歧可能源于评估面孔与物体加工时所采用的测试方法存在难度、加工阶段或结局指标上的差异。此外，阅读能力作为另一项视觉专长，在以往研究中很少被探讨。由于文字与面孔均依赖梭状回进行加工，且两者可能存在神经资源的竞争关系，因此对词汇加工的考察有助于检验“专长假说”以及“多对多假说”。基于上述问题，本研究旨在通过一套经过校准的、在难度上匹配的视觉搜索范式，系统比较发展性面容失认症患者对面孔、词汇和汽车三类刺激的加工效率，从而明确该障碍是否具有面孔特异性，并揭示个体间的异质性。

二、主要技术方法

研究人员采用视觉搜索范式，分别构建了面孔、词汇和汽车三种刺激的搜索测试。每种测试均包含84张图片，被试需判断同一阵列中的多个刺激是否属于同一身份（人或物）。刺激数量在3至7个之间变化，以此操纵知觉加工负荷。主要结局变量为正确反应时的平均值以及集合规模效应，即反应时间随刺激数量增加的回归斜率。所有刺激经过预先校准，确保正常对照组在三项测试中的正确率和反应时相近。被试来自加拿大不列颠哥伦比亚大学人类视觉与眼动实验室，包括14名发展性面容失认症患者和26名年龄性别匹配的健康对照。

三、研究结果

群体水平分析——正确率与d‘

正确率数据显示，汽车的正确率显著低于面孔和词汇，但两组被试在所有刺激类别上的正确率均保持在约92%左右，且组间无显著差异。d’的分析结果与正确率一致，表明两组被试在区分能力上相当，未发现发展性面容失认症患者在知觉敏感性上存在整体下降。

群体水平分析——时间变量

反应时的分析显示，词汇的反应时显著快于面孔和汽车。更重要的是，组别与刺激类型之间存在显著的交互作用：发展性面容失认症患者在面孔搜索上的反应时比对照组平均延长2327毫秒，增幅达75%，而在词汇和汽车搜索上两组无显著差异。集合规模效应的分析同样揭示了显著的交互作用：面容失认症患者在面孔搜索中的集合规模效应比对照组平均增大242毫秒，增幅为88%，而在词汇和汽车搜索中两组无显著差异。这表明发展性面容失认症患者的加工效率缺陷具有面孔特异性。

群体水平分析——逆效率分数

逆效率分数的分析结果进一步支持了上述模式：面孔搜索中，面容失认症组的逆效率分数显著高于对照组，而在词汇和汽车搜索中两组无显著差异。这一结果排除了速度-准确性权衡对结论的可能干扰。

单一个体水平分析

在时间变量上，8名面容失认症被试在面孔搜索中表现出异常延长的反应时，同时也有8人表现出异常的集合规模效应。没有任何一名被试在词汇或汽车搜索中表现出异常的反应时。在集合规模效应上，1名被试在词汇搜索中表现异常，4名被试在汽车搜索中表现异常。对于严格的经典分离标准，3名被试在反应时和集合规模效应上均满足对面孔与词汇、面孔与汽车的分离条件，占总数的21%。30%的被试在汽车搜索中表现出异常的集合规模效应，50%的被试结果不明确。

目标缺失与目标存在试次的分析

在词汇和汽车搜索中，两组被试的目标缺失与目标存在试次的集合规模效应比值接近2，符合经典序列自我终止搜索模型的预测。然而，在面孔搜索中，对照组的比值为1.37，显著小于2，主要是由于目标缺失试次的搜索效率更高。发展性面容失认症组的比值则为1.00，不仅源于目标缺失试次的效率提升，更主要地是由于目标存在试次的集合规模效应显著增大，提示他们在找到不同面孔后可能仍在持续验证，导致搜索终止延迟。

四、讨论与结论

本研究的核心发现是，在群体水平上，发展性面容失认症患者在面孔身份搜索中表现出显著延长的反应时和增大的集合规模效应，而在词汇和汽车搜索中与对照组无差异。这与此前发现该障碍仅影响面孔身份而非表情搜索的结果相一致，表明发展性面容失认症的加工低效既具有信息类型特异性，也具有刺激类别特异性。单一个体水平的分析则揭示了显著的异质性：约20%的被试提供了支持面孔特异性的强有力证据，30%的被试在汽车搜索中也表现出异常，而半数被试的结果无法明确判定。这种异质性可能是以往研究结论不一的重要原因。关于词汇加工，本研究结果与既往文献一致，即大多数发展性面容失认症患者的阅读能力保持完好，仅有极个别被试表现出异常。在搜索策略上，研究者发现对于面孔刺激，正常对照组和目标组均偏离了标准的序列自我终止搜索模型，但表现形式不同：对照组主要通过加速目标缺失试次的搜索来提高效率，而面容失认症患者则主要在目标存在试次中出现搜索终止延迟，这与倒置面孔条件下正常被试的表现相似。综上所述，发展性面容失认症在群体层面表现为面孔特异性的加工效率低下，但个体层面存在明显异质性，部分患者可能伴有非面孔物体的加工困难。