大家好久不見,最近一直在忙自己學術上的事情。其實我自己研究內容真的寫不了什麼東西,也不是由於複雜,寫出來你們不想看。

但是前段時間看了這篇文章真的讓我虎軀一震:“這**都有人研究?”

那天我本來在翻論文;

什麼!綿羊的面孔識別能力?

什麼!綿羊的面孔識別能力?

差不多就是這麼翻。然後看到了一篇之前打印出來的論文,題為A Comparative View of Face Perception,作者是Leopold和Rhodes,既然是沒體力翻了我就坐下來一看。看了前幾頁還是挺正常,無非就是什麼面孔表情啊、identity啊,面孔朝向,發育過程什麼的。後來越看越不對,怎麼恆河猴啊、綿羊、甚至脊椎動物都出來了。我再仔細一看,誒喲,這竟然是比較心理學的期刊。

猴子研究的比較多,但我不熟悉就不談了,其餘脊椎動物比如鳥(見下圖就能知道原因了)和魚我不太喜歡(吃)也就罷了,無脊椎動物那個‘臉’都是打了引號。趁著羊年沒過,我們今天談綿羊。

什麼!綿羊的面孔識別能力?

什麼!綿羊的面孔識別能力?

這麼一想倒的確是那麼回事情:在視覺研究中獼猴的腦子可是被開過了無數次(Felleman & Van Essen, 1991; Mishikin & Underleider, 1982; Rees, Kreiman, & Kich, 2002),甚至可以說早期的很多視覺研究離不開猴子們啊(single neuron還有leision研究)。比如說下圖就是個經典的例子:

什麼!綿羊的面孔識別能力?

什麼!綿羊的面孔識別能力?

具體內容不講了,離題比較遠。既然動物在面孔識別上和人類有著結構的相似之處,那麼在研究人的面孔識別時候理應也研究、對比下動物的面孔識別能力。

研究猴子的肯定比較多,但是怎麼還有研究綿羊的面孔識別的呢?我查了查,是KM Kendrick的教授致力於此。懷著對學術的敬意,我大膽猜測和綿羊相關的必定是英國人,果不其然,他還真就是英國人。(說實話,我看了看CV感覺研究綿羊不是他的研究的目的,他其實一開始從綿羊為實驗物件研究神經遞質還有活動,這就一發不可收拾了)。

簡單粗暴一句話!

不要對綿羊做奇怪的事情!它們能記著你的臉!

我們還是說綿羊。綿羊是種很可愛的生物,有四個胃,絕大多數時間在反芻。

Kendrick教授對於綿羊一開始是研究荷爾蒙和神經遞質,並沒有什麼特別之處。但是在之後的研究中,他漸漸涉及到了綿羊的面孔識別。和人一樣,綿羊也有識別綿羊臉的能力(Kendrick,2008)。這個能力非常精確,可以說綿羊是忘不掉其他綿羊的臉的(Kendrick, da Costa, Leigh, Hinton, & Peirce,2001):綿羊們可以從照片認出別的綿羊的臉以及它們是誰。不光如此,在合適的訓練下,我個人認為自然生活中也一樣,綿羊可以記住別的綿羊的面孔(Kendrick, Atkins, Hinton, Heavens, & Keverne, 1996)。。在2001年的研究中,Kendrick教授和同事們發現綿羊對面孔真的很上心。他們發現了綿羊至少可以在兩年內記住其餘50只羊的面孔,當然完全可以做到更好。在1995年一個研究裡面,他也發現綿羊會對綿羊的臉比看人類的臉更興奮,同時這個判斷正確率還挺高;進一步研究發現這個對綿羊臉的識別就和人類一樣,它們也會利用面孔上的線索去區分別的綿羊,具體在下文也提到。在1996年的研究中,他們側面比較了下綿羊記憶綿羊臉和記憶幾何形態的能力,很顯然,擁有更廣泛腦區參與的綿羊臉記憶又快又準:記憶力最好的是有血緣關係的羊,其次是別人家的羊,最末就是幾何物體了。為什麼綿羊能記住臉呢?因為綿羊和人一樣,也有著專門化識別面孔的大腦區域,位置也就在顳葉(temporal lobe,也就是腹側通路上,專門操作物體identity甚至說face emotion識別的區域)以及額葉(frontal lobe)。其實面孔識別並不是我們人類特有的行為,任何一種社會動物在交流時候(舉個例子;Leopold & Rhodes, 2011),都需要透過面孔去識別對方是誰,瞭解情緒,同時識別對方的興趣點(究竟在不在和你說話)。那麼綿羊的大腦究竟是不是和人一樣處理面孔呢?

當然我強調下,他們研究的綿羊是特殊種類的綿羊。不是每種羊都足夠聰明,能夠從容不迫的看臉交流。綿羊也有一定的社會性!這就是他們選擇的原因,綿羊喜歡和家人組成群體,主動排斥別人家綿羊。還挺有趣的呢!

什麼!綿羊的面孔識別能力?

什麼!綿羊的面孔識別能力?

圖片來自於Tata et al。, (2006)。在這個實驗中綿羊和人都記住了最上面四個臉。然後第二排的面孔是兩兩面孔融合後的模糊面孔。反正綿羊很能分辨羊臉和人臉,哪怕很模糊。

當然行為實驗本身是不夠的,Kendrick教授和同事們利用了single neuron recoding技術做了不少實驗(既然是動物,這個就好多了,畢竟人類只能用核磁,只有有幸有癲癇病人才能做這個)。比如Kendrick和Baldwin (1987)就測量過綿羊的顳葉針對面孔類圖片的活動。假如和人類一樣,我們應該能再顳葉看到對於面孔的活躍(比如FFA, aSTS, IT之類的)。結果沒有辜負腦袋被鑽了洞的綿羊,561個被記錄的細胞裡面有40個細胞明顯活躍。這些細胞的活躍也有著類別性,比如有細胞對羊角有無和大小活躍(性別和年齡),有細胞對綿羊臉所傳遞的生殖能力有興趣(估計就是sheep attractiveness),還有細胞對恐怖的東西(人和狗臉)產生興趣(是不是綿羊的amygdala呢?還是IT細胞吧)。這個類屬區別也反映了綿羊的social能力(注意與社會性區分),這個結果也被1995、1996年的研究進一步映襯:正確的面孔識別對綿羊也挺重要的。

什麼!綿羊的面孔識別能力?

什麼!綿羊的面孔識別能力?

這也是Tata和同事的研究結果。這圖片中示例了很多種羊腦顳葉上的細胞,這些細胞對綿羊面孔的不同構成有著不同活躍程度。難道說綿羊是用local information識別羊臉麼?我個人認為應該和人一樣,在顳葉針對不同型別特徵產生不同反應後,再在上級腦區進行使用holistic方法binding。這方面研究我沒有細查,大家有興趣的話我會好好研究下的。

說來也有趣,真沒想到有這麼多研究綿羊識別人臉能力的科學家啊(我知道的都在英國)!

總而言之,

面孔識別對於綿羊來說很重要

;同時,綿羊的面孔識別能力和人類真的很相似,所以說綿羊的社會性也不差,面孔識別能力也挺好。Kendrick教授在發現不少綿羊的神經以及社會性研究後,投身於綿羊保護活動。畢竟綿羊很聰明(相對的),它們能記你的臉很長時間,你還敢對它們做壞事麼?

最後建議大家看下Leopold和Rhodes的這篇論文,尤其適合對

無脊椎動物

的面孔識別有興趣,卻不知道從何開始的朋友們閱讀。

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References

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Kendrick, K。 M。 (2008)。 Sheep senses, social cognition and capacity for consciousness。 In

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Leopold, D。 A。, & Rhodes, G。 (2010)。 A comparative view of face perception。

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