基于功能近红外成像的面孔加工异族效应的发展机制研究

Own-race faces are individuated more effectively than other-race faces. The mechanism of such other-race effect (ORE) has been generally investigated by many behavior and functional imaging studies. Converging evidence has demonstrated that the difference in processing expertise between own-race face and other-race face may account for ORE. However, with the absence of evidence from developmental studies, the relationship between the expertise difference and ORE as well as the neural mechanism under it is unclear. The current study, using functional near infrared spectroscopy (fNIRS) methodology and recruiting children with different age and adults, explores the influence of the processings specific to facial information on ORE development, the trajectory of neural trade-off between the advantage of own-race face recognition and the advantage of other-race categorization, and the correlation of ORE and the organization properties of intrinsic network in resting state across children with similar age. The current study aims to uncover the influence of the increase of the experience specific to face processing on the development of ORE as well as the trajectory of neural mechanism underlying this process. As a result, this study can greatly facilitate to discover the neural mechanism of ORE and reveal the role of early visual processing experience in functional integration of visual cortex.

人们对本族面孔的身份识别比外族面孔效率更高。对这种面孔识别异族效应的探查一直是认知神经科学领域的研究热点。大量研究表明本族面孔识别和外族面孔识别之间专家知识的差异有可能是导致异族效应的原因之一。但是由于缺乏来自于发展方面的研究，因此对于这两者之间的关系及其神经机制尚不清楚。本项目基于功能近红外成像技术，以不同年龄段的儿童和成年人作为研究对象，通过探查面孔信息独特的加工方式对于面孔识别异族效应发展机制的影响，本族面孔识别优势和外族面孔分类优势相互制约的神经机制的发展轨迹以及不同年龄段儿童的面孔加工异族效应与静息状态下大脑内在网络组织关系的相关性，揭示本族面孔专门化加工经验的增长对面孔加工异族效应发展变化的影响，以及在这一影响下面孔识别异族效应神经机制的发展轨迹。从而为深入研究面孔识别异族效应的神经机制以及揭示早期视觉加工经验的积累对于视觉皮层功能组织分化的影响提供重要的理论依据。

行为学研究发现人们在进行面孔识别的时候往往会表现出异族效应，即人们对于本族面孔的识别效率要高于对外族面孔的识别。但是这种效应的神经机制，特别是其发展机制，目前尚不十分清楚。本研究利用功能近红外光谱成像和功能核磁共振成像技术，结合行为研究对这些问题进行了较为系统的探查。本研究有以下主要发现：（1）只有面孔加工核心脑区右侧梭状回面孔加工区（Fusiform face area, FFA）在面孔识别中表现出整体加工效应，而且只有在对本族面孔加工时出现这种整体效应，而在对外族面孔加工时则没有出现。这表明本族面孔识别更依赖于整体加工，而外族面孔识别则更侧重于特征加工。（2）负责本族面孔和异族面孔识别的脑网络在儿童时期就出现了差异，而且这种神经机制上异族差异随着年龄的增长而变化。这表明异族效应的神经机制与行为上的异族效应一样也是经历了一个从儿童到成人的发展过程。（3）与面孔识别异族效应相关的种族偏见在儿童甚至是幼儿时期就已经开始萌芽。进一步的研究发现仅仅多接触异族人脸并不会减少内隐种族偏见，但是增加儿童的个别化异族人脸的加工将会有助于减少他们的种族偏见。此外增加身临其境地与外来族群的接触经验对内隐种族偏见有一个早期的和持续的预测效果。本研究的发现表明人们对于本族和外族面孔识别很可能采用不同的加工方式；而且这种加工方式的差异及其神经机制的形成是一个长期的发展过程；而对于外族面孔个体化识别的训练能够有效降低种族偏见。