和你一樣，魚也認不出倒著的面孔

或者說，我們和魚一樣

撰文 Karl Gruber

來源 New Scientist

翻譯 葛鵬

審校 董堃 譚坤

正臉

物種：日本田魚，或稱之為青鱂魚(Oryzias latipes)

棲息地：東亞的稻田、沼澤、池塘或水流緩慢的溪流中

你認臉水平如何？在面孔正置時，日本鱂魚的本事也不差。正如人類一樣，這種小小魚可以正確識別正向的面部，若將如果把「臉」倒過來，它們就搞不定了。這項發現表明這種魚與人類一樣，形成了專門負責面孔識別的腦通路。

對於身邊大多數物品，比如一把椅子，無論它們如何放置，我們都可以輕易識別。然而臉卻是個例外。當照片中出現兩張正置的面孔，即使非常相似，我們也可以輕而易舉地指出兩張臉的差異。但如果面孔是倒置的，想找出不同就有些困難了。

日本東京大學的 Mu-Yun Wang 解釋道：「這是因為大腦有一個特定識別面孔的區域，當面部上下顛倒時，大腦會通過識別物體的通路來識別圖像，而不再使用面孔識別通路。」迄今為止，人們認為「面孔倒置效應」是哺乳類動物獨有的，僅在靈長類生物與綿羊中被觀測到。

日本田魚，又稱青鱂魚，是一種體長約3.5厘米的淺水魚，通常生活在東亞的稻田、沼澤、池塘或水流緩慢的溪流中。這種魚生性喜歡社交，因此正確識別其他個體的身份對它們來說非常重要。

偽裝

為了探究青鱂魚如何識別個體，研究人員首先讓一條雌魚去熟悉另一條雄魚，發現雌魚與熟悉的雄魚會更快地交配，之後對這一對魚採用一系列的「偽裝」。研究者使用一些半透明的薄膜分別覆蓋在雄魚的面部、軀幹以及尾部，以觀察雌魚是否仍能認出熟悉的雄魚。

研究人員發現僅當雄魚的面部被遮蓋時，雌魚的反應表明了它無法再認出曾經熟悉的魚。

為了探究青鱂魚對顛倒的面孔的辨識能力，研究人員們使用稜鏡對魚的面孔進行垂直或水平翻轉，測試雌魚對各種翻轉面孔的識別能力。

令人驚訝的是，青鱂魚也表現出「面孔倒置效應」， Mu-Yun Wang 說：「它們不能識別翻轉過的面孔，但是卻能毫無問題地識別其他翻轉了的物品。」

Mu-Yun Wang 說，這不是第一次發現魚類通過面孔識別其他個體了，但先前無人證明魚類存在著「面孔倒置效應」。實驗結果顯示青鱂魚與人類和綿羊類似，可能有特定的加工面孔的腦機制。

進化權衡

在社會性物種中，能夠通過識別面孔認定其他個體的身份相當重要。「對這些動物來說，識別面孔非常重要，比如分辨眼睛與牙齒的具體位置。」來自紐約康奈爾大學的 Michael Sheehan 說。

他還補充了一個令人驚訝的發現，隨著物種數量的增長，面孔朝向似乎也變得越來越重要。「倒置的面孔與正向的面孔所含的信息是相同的，但當圖像方向與預期不一致時，人類也好，其他靈長類也好，現在再加上這種魚都難以理解倒置面孔中包含的社會信息。」

「這表明在進化的過程中，為了快速準確地提取重要信息，出現了專門的面部識別功能。然而為了進化出這種功能，失去了對非預期方向的類似於面部的圖像的處理能力」 Sheehan 說

如此權衡的原因尚不清楚，但這很有可能與見到倒置面孔的機會很少有關。

為了進一步研究，Mu-Yun Wang正在探究青鱂魚面孔識別行為的內在機制。「我們正在尋找面孔加工處理的遺傳基礎，同時也繼續研究社交經驗如何影響面孔識別的能力。」

論文基本信息：

【題目】Individual recognitionand the 『face inversion effect』 in medaka fish (Oryzias latipes)

【作者】Mu-YunWang(corresponding author),Hideaki Takeuchi

【期刊】eLife

【日期】Jul 11, 2017

【DOI】doi: 10.7554/eLife.24728

【地址】

【摘要】

Individual recognition (IR) is essentialfor maintaining various social interactions in a group, and face recognition isone of the most specialised cognitive abilities in IR. We used both a matingpreference system and an electric shock conditioning experiment to test IRability in medaka, and found that signals near the face are important. Medakarequired more time to discriminate vertically inverted faces, but nothorizontally shifted faces or inverted non-face objects. The ability may becomparable to the classic 『face inversion effect』 in humans and some othermammals. Extra patterns added to the face also did not influence the IR. Thesefindings suggest the possibility that the process of face recognition maydiffer from that used for other objects. The complex form of recognition maypromote specific processing adaptations, although the mechanisms andneurological bases might differ in mammals and medaka. The ability to recogniseother individuals is important for shaping animal societies.

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