实验中使用的真实和重构人脸的图库。每列的右侧仅由神经元活动生成。(图片来源：Doris Tsao/Cell Press) 当您看到一张脸时，什么表明它确实是一张脸？这个问题困扰神经科学家已经有一段时间了，尤其是因为人类似乎非常擅长识别面孔——不仅仅是他人的面孔，还包括三明治、汽车格栅，甚至其他星球上的面孔。这种现象甚至有一个名字，叫做空想性错视。人们认为，我们大脑从随机物体中“看到”人脸的能力是由于一种叫做配置处理的机制——一张脸不仅仅是各个部分的简单相加。我们不需要拼凑脸部的各个组件——眼睛、鼻子、耳朵——我们看到它时就能立即识别出来。
脸部有什么？
加州理工学院的最新研究对我们对面部识别的理解提出了挑战，或者至少是一个细微的差别。研究人员与猕猴合作，他们说他们确定了一小组专门负责识别面部单个特征并将它们组装成一张图像的神经元。通过功能性磁共振成像 (fMRI) 机器，他们观察了猴子观看 2000 张不同人脸的系列图像，并记录了它们大脑所谓“脸部空间”中哪些神经元被激活。他们甚至可以精确定位与不同特征相对应的特定神经元。总而言之，他们组建了一个包含大约 200 个神经元的库，这些神经元协同工作以拼凑面部特征。然而，他们工作的真正考验在于他们反向工作，仅利用来自神经元放电的信息来重构人脸。根据面部特征神经元放电的数据，他们重构出了异常精确的人脸版本。您可以在上面一张图片中看到相似之处，该图片来自周四发表在《细胞》杂志上的研究。重构的人脸几乎与看到的人脸一模一样。这张图片有力地证明了灵长类动物的大脑在识别过程中会将人脸分解成微小、易于理解的碎片。
并非全部故事
当然，这只是谜团的一部分。虽然它开始解释了为什么我们如此擅长在人群中辨认出可识别的面孔，但它并没有完全解释大脑之后如何处理它们。正如《NPR》报道的那样，还有更多内容。研究人员只研究了他们之前确定的六个负责处理面部的大脑区域中的两个。换句话说，配置处理仍然可能在帮助我们识别面孔方面发挥作用。因此，他们可能并没有颠覆我们对人脸识别的认知，但他们的工作确实有助于巩固我们大脑在海量视觉信息中挑选和标记面部的过程。他们说，更令人兴奋的是，他们的见解有一天可能有助于恢复盲人的某种程度的视觉感知。通过刺激对面部特征做出反应的神经元，我们有一天或许能够向那些眼睛无法提供视觉信息的失明者传递视觉信息。
