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晚期正位势与面孔身份的序列依赖效应相关
为何昨日的面孔仍影响你今日的视觉
当你瞥见街上的陌生人时,大脑做的不只是捕捉一张快照。它会悄悄地将该面孔与最近见过的面孔进行比较,在注意变化与维持稳定的连续世界之间取得平衡。本文探讨大脑电活动如何反映这种权衡,当我们判断一张面孔属于谁时,研究显示大脑反应中的一段晚期波动与我们将当前感知轻微向前一刻见到的面孔靠拢或推远的倾向有关。

在一连串面孔中发现模式
我们的眼睛不断受到彼此相似的图像轰炸。视觉系统可以用连续性来实现两类主要功能。有时它会对刚发生的事进行适应并放大差异,使新输入显得与之前的不同,这会产生“排斥性”偏差:当前面孔被判断得不像前一个。有时大脑会在时间上整合信息,将当前感知向近期输入拉拢。那种“吸引性”偏差会抹平小的变化,使面孔、物体和场景感觉稳定而非闪烁。这两种倾向——区分变化与保持稳定——已在简单特征(如线条方向和颜色)中被记录。本研究的问题是,这两种对立的牵引是否也同时出现在像面孔身份这样复杂且有意义的对象上,以及大脑处理的哪些阶段参与其中。
在模糊视见下测试面孔记忆
为了探查这些微妙的偏差,研究者请志愿者在记录脑电图(EEG)时执行面孔匹配任务。每个试次先后展示两张面孔。这些面孔并非完全清晰:它们叠加了同一街景图像,透明度较低或较高,使其更难或更易辨认。第一张面孔为“诱导”面孔,不需要记住;第二张为目标。经过短暂干扰后,参与者在一个变形轮上调整一张干净的面孔图像,直到它尽可能匹配目标。通过检查所选面孔相对于真实目标的偏移,以及第一张与第二张面孔在变形轮上有多大差异,团队可以在不同相似度下测量排斥性(远离前一张面孔)和吸引性(朝向前一张面孔)的序列依赖效应。
当大脑将面孔分开或混合在一起
行为数据揭示了一个显著模式。当试次中的两张面孔非常相似时,人们的判断表现出远离第一张面孔的偏向:他们倾向于将匹配结果推开,显示出有利于区分相似面孔的排斥效应。当面孔相差很大时,偏差则翻转。此时反应朝向早先的面孔漂移,表现为吸引性效应,实际上会使记忆中的不同面孔互相拉近。对于中等相似度,没有可靠的偏向。令人意外的是,使面孔更易或更难看清并未改变这一模式,也未改变匹配任务的总体准确性。这表明关键因素是面孔之间的相似程度,而非它们的可见清晰度。

与“拉拢”面孔相关的晚期脑波
EEG 记录让作者们探问哪些大脑处理阶段与这些感知牵引相关。他们关注面孔出现后在小数秒内展开的已知电生理标志。被认为反映面孔初步结构分析和存储面孔表征激活的早期波(N170 和 N250)几乎不随面孔相似度改变,也与行为偏差无关。相反,一种覆盖头顶和后部的晚期宽广正位势——称为晚期正位势(LPP)——确实随两张面孔的相似度而变化。当当前面孔与前一张非常相似时,该活动减少;当面孔相差较大时,该活动增加。关键是,这种 LPP 差异的大小可以预测对相异面孔的吸引性偏差强度,但不能解释对相似面孔的排斥性偏差。拓扑分析表明,在这一时间窗内与排斥和吸引效应相关的神经模式具有不同的空间分布,暗示其背后的大脑网络部分不同。
这对我们识别人有何意义
简言之,这项研究表明我们对所见之人的识别并不单纯基于眼前的面孔;它还依赖于近期见过的面孔,而且大脑以不对称的方式对待相似与差异。当面孔相像时,我们的感知倾向于夸大它们的差别,帮助我们将个体区分开来。当面孔差异较大时,与注意和比较相关的晚期大脑处理反而可能使我们在记忆中略微将它们混合在一起,以牺牲细节为代价稳定体验。由于只有晚期脑反应与这种吸引性拉拢有关,这些发现指向高阶比较与工作记忆过程,而非早期视觉编码,作为随时间整合面孔信息的关键驱动因素。这反过来表明,分离相似身份的机制与抹平变化的机制依赖不同的神经构架,而非同一过程的对立两面。
引用: Lidström, A., Bramão, I. The late positive potential is associated with serial dependence effects in facial identity. Sci Rep 16, 11222 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-47266-3
关键词: 面孔知觉, 视觉记忆, 脑电图(EEG), 序列依赖, 注意力