研究了這麼久的視覺神經，問題依然比我們想得更複雜

最近二十幾年，自然科學領域有哪些常識或理論得到了修正？

華沙，NTU心理學博士在讀。UoG心理學研究方法碩士。BJFU心理學學士。

在我研究的領域，科學家們對於大腦怎麼理解面孔這樣一個視覺信息有了非常長足的發展。最為有代表性的「糾錯」就是在於大腦如何表徵面孔信息。當然，現在也沒有人敢說完全解釋清楚了這個問題，只能說我們在接近問題的真相。

早在 1986 年 Bruce 和 Young 通過功能區分所建立的面孔處理模型起（整整 30 年），科學家就很想知道大腦怎麼去表徵我們的面孔。在這方面有兩個思路取向：（1）類似諾獎獲得者 Hubel 和 Wiseal 所代表的老一代生理學家，他們更關注到底什麼腦區參與活動，也就是從解刨角度思考問題；代表是 Haxby 的一系列研究。（2）是以 David Marr 為代表想要搞清楚大腦如何表徵面孔的演算法，這一路的觀點就是不只是搞清楚什麼地方處理，還要搞清楚演算法，以及原因。

前一種思路其實會犯一種問題，那就是過度簡單化視覺加工。比如說早年實驗會發現兩棲動物的視網膜就可以處理一定視覺信息，這種歸納就是過度簡化。沒有辦法，科學家喜歡阿卡姆剃刀，喜歡用（看起來）最簡單的方法解釋一個問題。這一類問題在大腦如何表徵面孔信息這個問題上也有一定的展現。

最早的嘗試來自於『祖母細胞』這個概念。在上世紀中，Lettvin 教授提出這個概念，純粹是以玩笑形式：教授當時在麻省理工學院課上，為了方便學生理解課程，提出了『祖母細胞』這一個不恰當的比喻。

我們回到 Lettvin 在 1969 年所提出的假設。他認為我們大腦的顳葉上會存在一種非常複雜但是專一的一類細胞，只會對一個人產生特別的反應。假設中』祖母細胞『並不只是對祖母的面龐有反應，而應該是對於祖母有關的概念都進行處理，可以說是我們大腦內的一個』祖母模塊『。按照最極端的假設：我們之所以能夠識別我們的祖母，全都得依靠著這一個假象中的細胞。基於這一個假設再進一部分推理我們就能得出以下結論：一旦這種細胞隨著不可抗力受損，我們心中的『祖母』就沒了，你就再也記不起她，也不認識她了。

這個假設相當荒謬，也被掛起來打了十幾年的臉。但是這並不表明在 80 年代科學家們就對大腦理解多到哪兒去了。

八十年代那時候，現在的學術大牛還在苦苦掙扎 tenure，但是也在突破人類的思維極限。既然我們已經知道了大腦應該按照工作類型對於不同的面孔信息有區分，那麼自然而然我們應該能在大腦上找到相應的區域。

Perrett 教授就利用當時最精密的技術 single neuron recording 去記錄獼猴的顳葉活動（也算腹流），因為之前有研究表明這邊可能與面孔相關。他八十年代的幾篇論文給出了很多有趣的結果，比如顳上溝（STS）與面孔息息相關：看到一定特殊的面孔，顳上溝的細胞會異常興奮。是不是這就是我們要找尋的答案呢？當然不是，因為嚴格的損毀實驗發現，損壞這個區域並不能讓猴子變成臉盲。在 1991 年論文中，Perrett 通過更加嚴格的實驗，發現顳上溝並不對面孔本身反應，而是對面孔的朝向有反應。

這在之後的十來年的研究中，一切都清晰了起來（比如 Calder 在 2000 年的論文）：顳上溝並不是我們想找的，它更多負責社會興趣。在 80 到 90 年代，科學家們一直試圖尋找處理面孔的核心模塊，但是只能找到大致的區間（通過分析腦損傷病人），但是一直沒有找到讓人信服的證據。

而我們要找的地方在哪兒呢？Kanwisher 通過反覆，大量的核磁共振實驗在 1997 年告訴世人，應該在下顳葉區域的梭狀回那塊地方。雖然之後還有多次爭論，但是我們基本可以確定，梭狀回面孔區就是我們要尋找的那個區域。

但這就是結束了么？還沒有。上述的定位還是極為粗糙的研究範式：大腦非常複雜，我們其實沒有搞清楚運行方式。比如說大腦區域之間的連接性對於處理有多少影響？梭狀回面孔區到底如何編碼？為什麼梭狀回面孔區有如此特別的處理特性？ 這些問題現在還沒有統一回答。但是比如 Leopold 和 Rhodes 教授通過 adaptation 這樣的行為實驗也在給我們一些解釋：編碼方式可能是利用比對中心模板。

似乎這一切都沒有定論，那我到底在為大家介紹什麼？

我覺得，被修正的常識就是：都不要說大腦，視覺過程實在太過複雜。我們的視覺能力太強，以至於我們科學家會嚴重低估我們面前問題的難度與複雜性。隨著研究展開，內容的複雜性成指數性增長。在自然面前，科學家們更加嚴謹與謙卑。隨著越來越多年輕科學家的加入，感覺沒準我們能往目標更早跨越一步。

這就是這三十年的研究對於我們面孔視覺研究最大的幫助：不只是知識體系的更新，更有對於目標和難度的重新調整。每個學科都是如此。

共勉。

希望您對認知神經科學以及視知覺和面孔識別能有興趣！

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