快樂(lè)表情對(duì)嬰兒面孔種族知覺(jué)窄化的影響：眼動(dòng)證據(jù)*

趙 斌 王安琪 劉少英** 嚴(yán)璘璘 劉廣西

（1.浙江理工大學(xué)心理學(xué)系，杭州 310018；2.杭州錢塘區(qū)下沙街道社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心，杭州 310002）

1 引 言

面孔種族知覺(jué)窄化是視覺(jué)領(lǐng)域常見(jiàn)的知覺(jué)窄化現(xiàn)象，即3 個(gè)月嬰兒能識(shí)別所有種族面孔，6 個(gè)月能識(shí)別本族和部分他族面孔，9 個(gè)月嬰兒不能識(shí)別他族面孔，且這一現(xiàn)象具有跨文化的一致性（Kelly，2009；朱丹丹，劉少英，＆ 徐芬，2013）。研究發(fā)現(xiàn)，面孔種族知覺(jué)窄化影響嬰兒對(duì)本族和他族面孔區(qū)別性的社會(huì)加工，例如，9 個(gè)月嬰兒將本族面孔歸類為“內(nèi)群體”，而將他族面孔廣泛歸類為“外群體”（Quinn et al.，2016）；8 個(gè)月嬰兒在不確定情境下，相對(duì)于他族更信任本族個(gè)體（Xiao et al.，2018）。Lee 等（2017）提出面孔知覺(jué)- 社會(huì)加工聯(lián)結(jié)假說(shuō)，認(rèn)為嬰兒期面孔種族知覺(jué)加工和社會(huì)性加工存在聯(lián)結(jié)。然而，目前研究證據(jù)大多集中在面孔種族知覺(jué)窄化影響面孔社會(huì)性加工，近年來(lái)研究者開始探究面孔社會(huì)性信息對(duì)嬰兒面孔種族知覺(jué)窄化的影響。

已有研究發(fā)現(xiàn)，表情影響嬰兒面孔識(shí)別，Gross 等（2010）發(fā)現(xiàn)，7 個(gè)月嬰兒熟悉正面中性面孔后，對(duì)偏轉(zhuǎn)3/4 的面孔不能識(shí)別，而在快樂(lè)和憤怒條件下嬰兒則能識(shí)別。Quinn 等（2020）直接探究了表情對(duì)嬰兒面孔種族知覺(jué)窄化的影響，發(fā)現(xiàn)9 個(gè)月嬰兒不能識(shí)別中性他族面孔，但是能識(shí)別快樂(lè)和憤怒他族面孔。然而，該研究在熟悉和測(cè)試階段均采用了相同情緒的面孔，這無(wú)法確定嬰兒的面孔識(shí)別是圖像匹配，還是身份識(shí)別。此外，這一研究并未回答表情影響嬰兒面孔種族知覺(jué)窄化的機(jī)制。

近年眼動(dòng)研究發(fā)現(xiàn)嬰兒對(duì)不同種族面孔的特征注視和掃描模式存在差異，且這種差異與其面孔種族識(shí)別績(jī)效相關(guān)。在特征注視方面，6~9 個(gè)月嬰兒對(duì)本族鼻子的注視顯著高于他族，其在測(cè)試階段的新異偏好得分與鼻子注視時(shí)間呈正相關(guān)，而他族面孔則無(wú)顯著相關(guān)（劉少英等，2016；Liu et al.，2018）。在掃描路徑方面，Gaither 等（2012）發(fā)現(xiàn)3 個(gè)月嬰兒識(shí)別本族面孔的新異偏好得分與其在上下半部分面孔間的掃描頻率呈正相關(guān)，對(duì)他族面孔則不存在相關(guān)；Liu 等（2015）發(fā)現(xiàn)在種族偏好中，年長(zhǎng)嬰兒相比年幼嬰兒面孔間掃描頻率更高，而這種掃描路徑的發(fā)展變化與嬰兒的面孔種族偏好發(fā)展有相似的發(fā)展進(jìn)程。

已有研究也發(fā)現(xiàn)嬰兒對(duì)快樂(lè)面孔的眼動(dòng)模式不同于中性面孔，并且影響嬰兒識(shí)別表情面孔。例如，相較于中性面孔，7 個(gè)月嬰兒對(duì)快樂(lè)面孔嘴巴區(qū)域的注視時(shí)間比例多于眼睛區(qū)域（Segal&Moulson，2020），并且，快樂(lè)表情的顯著性面孔特征可以幫助嬰兒更好地識(shí)別面孔身份（Brenna et al.，2012）。綜上推測(cè)，嬰兒對(duì)快樂(lè)他族面孔的注視或掃描模式也可能不同于中性面孔，而這種眼動(dòng)模式的變化可能與嬰兒對(duì)他族快樂(lè)面孔的識(shí)別有關(guān)。

本研究主要考察快樂(lè)表情能否促進(jìn)已發(fā)生知覺(jué)窄化的中國(guó)嬰兒對(duì)他族面孔的識(shí)別，并采用眼動(dòng)技術(shù)探究快樂(lè)條件下嬰兒面孔識(shí)別的注意掃描模式是否不同于中性條件。采用快樂(lè)面孔作為材料是因?yàn)閶雰簩?duì)快樂(lè)面孔存在注意加工優(yōu)勢(shì)（Malsert et al.，2020），并能促進(jìn)嬰兒對(duì)面孔的身份識(shí)別（Brenna et al.，2012）。研究范式結(jié)合Kobayashi 等（2018）的識(shí)別范式對(duì)視覺(jué)配對(duì)比較范式進(jìn)行了改進(jìn)：增加基線階段控制嬰兒初始注意偏向，并且快樂(lè)條件下測(cè)試階段采用中性面孔以確保嬰兒進(jìn)行了身份識(shí)別，而非圖像匹配。本研究設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一考察6 和9 個(gè)月嬰兒對(duì)他族非洲面孔知覺(jué)窄化情況，并驗(yàn)證改進(jìn)范式能否揭示嬰兒面孔種族知覺(jué)窄化現(xiàn)象；實(shí)驗(yàn)二考察快樂(lè)條件下9 個(gè)月嬰兒能否識(shí)別他族面孔，并比較快樂(lè)和中性條件下嬰兒對(duì)他族面孔的注視和掃描模式差異。

2 實(shí)驗(yàn)一

2.1 研究方法

2.1.1 被試

招募杭州市某社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)院6 個(gè)月和9 個(gè)月的足月健康嬰兒，最終納入分析的有32 名6 個(gè)月嬰兒（男16 名，M=181天，SD=18 天，剔除7 名未完成），32 名9 個(gè)月嬰兒（男16 名，M=261 天，SD=32 天，剔除6 名未完成，1 名極端值）。各月齡被試隨機(jī)分配到本族和他族條件。

2.1.2 材料

實(shí)驗(yàn)材料取自NimStim 面孔集（Tottenham et al.，2009），17 名成人對(duì)面孔進(jìn)行愉悅度及喚醒度評(píng)分，最終選取亞洲和非洲中性女性面孔各4 張（愉悅度及喚醒度得分無(wú)差異ps>0.05）及同一身份的快樂(lè)非洲女性面孔，如圖1 所示。非洲快樂(lè)面孔的愉悅度和喚醒度得分均高于非洲中性面孔（愉悅度：M中性=4.53±1.27，M快樂(lè)=5.96±1.44；t=6.94，p<0.001。喚醒度：M中性=4.06±1.35，M快樂(lè)=5.51±1.47；t=7.47，p<0.001）。

2.1.3 程序

嬰兒通過(guò)眼動(dòng)校準(zhǔn)后進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)程序如圖2 所示，基線階段兩張不同身份的亞洲中性面孔配對(duì)呈現(xiàn)兩次，左右順序平衡，每個(gè)試次10s，共20s；熟悉階段由基線階段兩張面孔中任一張面孔配對(duì)呈現(xiàn)6 次，每個(gè)試次20s，共120s，其中兩張熟悉面孔在被試間平衡；測(cè)試階段面孔呈現(xiàn)方式和時(shí)間與基線階段一致。

圖2 實(shí)驗(yàn)流程（中性亞洲女性面孔為例）

2.1.4 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)以往眼動(dòng)研究，嬰兒充分熟悉面孔的指標(biāo)為熟悉階段后三試次注視時(shí)間總和顯著低于前三試次（Xiao et al.，2014）；嬰兒測(cè)試階段面孔識(shí)別能力的指標(biāo)為新異偏好得分［新面孔注視時(shí)間/（新面孔注視時(shí)間+舊面孔注視時(shí)間）×100%，其中新舊面孔指熟悉階段是否出現(xiàn)］。為了控制嬰兒對(duì)面孔的初偏好，基線階段的新異偏好得分計(jì)算與測(cè)試階段相同。

眼動(dòng)興趣區(qū)域劃分為：整臉、眼睛、鼻子和嘴巴區(qū)域（圖3）。面孔特征注視采用測(cè)量指標(biāo)為面孔興趣區(qū)域注視時(shí)間比例，如：鼻子注視時(shí)間比例=（鼻子注視時(shí)間/整臉注視時(shí)間×100%）。

圖3 面孔興趣區(qū)域（AOI）劃分

眼動(dòng)掃描路徑定義為嬰兒在興趣區(qū)域間兩個(gè)連續(xù)注視點(diǎn)所在位置之間的路徑。首先劃分為面間路徑和面內(nèi)路徑，其次面內(nèi)路徑包括：特征間路徑（眼睛- 眼睛、眼睛-鼻子、眼睛-嘴巴、鼻子-嘴巴），特征-非面孔特征（特征到面孔內(nèi)非特征區(qū)域）和特征保持（同一特征區(qū)域）。面孔掃描模式采用測(cè)量指標(biāo)為掃描路徑頻次比例，如：面間路徑掃描頻次比例=（面間掃描頻次/總掃描頻次）×100%。

2.2 結(jié)果

2.2.1 熟悉面孔

表1 是嬰兒熟悉階段的注視時(shí)間。為了檢驗(yàn)嬰兒是否已熟悉面孔，以熟悉試次（前三試次，后三試次）、月齡（6 個(gè)月，9 個(gè)月）、種族（本族，他族）為自變量，進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，熟悉試次的主效應(yīng)顯著F(1，60)=10.20，p=0.007，η2=0.14，前三試次的注視時(shí)間顯著高于后三試次，其他主效應(yīng)和交互效應(yīng)均不顯著（ps>0.05）。這說(shuō)明嬰兒均已熟悉面孔。

表1 嬰兒在熟悉階段的注視時(shí)間和基線、測(cè)試階段的新異偏好得分

2.2.2 新異偏好

如表1 所示，嬰兒新異偏好得分與隨機(jī)水平50%進(jìn)行單樣本t 檢驗(yàn)，基線階段均無(wú)顯著差異；測(cè)試階段，6 個(gè)月嬰兒對(duì)本族和他族面孔，9 個(gè)月嬰兒對(duì)本族面孔的新異偏好得分均顯著高于隨機(jī)水平，而9個(gè)月嬰兒對(duì)他族面孔新異偏好得分與隨機(jī)水平無(wú)差異。這表明，6 個(gè)月嬰兒能識(shí)別本族和他族面孔，9 個(gè)月嬰兒只能識(shí)別本族面孔，而不能識(shí)別他族面孔，這驗(yàn)證了改進(jìn)的視覺(jué)配對(duì)比較范式的有效性，確認(rèn)了9個(gè)月嬰兒不能識(shí)別他族非洲面孔。實(shí)驗(yàn)二將比較9 個(gè)月嬰兒在快樂(lè)和中性條件下對(duì)他族面孔的識(shí)別和注意掃描模式的差異。

3 實(shí)驗(yàn)二

3.1 被試、材料與程序

快樂(lè)條件下納入分析為16 名9 個(gè)月嬰兒（男8 名，M=278 天，SD=43 天，排除4名未完成）。

材料為非洲快樂(lè)女性面孔，如圖1c。程序?qū)?shí)驗(yàn)一中他族非洲條件下熟悉階段中性面孔更換為同身份快樂(lè)面孔，基線和測(cè)試階段不變。

3.2 結(jié)果

3.2.1 熟悉面孔

配對(duì)樣本t 檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，熟悉階段嬰兒對(duì)他族快樂(lè)面孔前三試次的注視時(shí)間顯著高于后三試次t(15)=2.60，p=0.014，說(shuō)明嬰兒已熟悉面孔。

3.2.2 新異偏好

如表1 所示，基線階段新異偏好得分與隨機(jī)水平無(wú)差異，測(cè)試階段新異偏好得分顯著高于隨機(jī)水平。這表明9 個(gè)月嬰兒熟悉他族快樂(lè)面孔后，能夠識(shí)別他族面孔。

3.2.3 眼動(dòng)分析

結(jié)合實(shí)驗(yàn)一數(shù)據(jù)，比較快樂(lè)和中性條件下9 個(gè)月嬰兒對(duì)他族面孔注意掃描模式的差異。

3.2.3.1 面孔特征注視時(shí)間比例

嬰兒各實(shí)驗(yàn)階段面孔內(nèi)部特征注視情況如表2。熟悉階段：為了比較快樂(lè)和中性條件下嬰兒對(duì)面孔特征的注視差異，以表情條件（快樂(lè)、中性）為被試間變量，面孔特征（眼睛、鼻子、嘴巴）為被試內(nèi)變量，對(duì)特征注視比例進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。結(jié)果顯示，僅面孔特征主效應(yīng)顯著F（2，29）=55.47，p<0.001，η2=0.79；表情條件主效應(yīng)、表情與興趣區(qū)域交互作用均不顯著（ps>0.05）。

表2 9 個(gè)月嬰兒對(duì)他族快樂(lè)和中性面孔特征注視比例［M（SD）%］

測(cè)試階段將實(shí)驗(yàn)階段（基線、測(cè)試）納入被試內(nèi)變量，進(jìn)行與熟悉階段相同的分析，結(jié)果顯示，僅面孔特征主效應(yīng)顯著F（2，29）=93.83，p<0.001，η2=0.89；表 情 和實(shí)驗(yàn)階段主效應(yīng)及交互作用均不顯著（ps>0.05）。以上結(jié)果表明，各實(shí)驗(yàn)階段嬰兒對(duì)快樂(lè)和中性條件下的面孔特征注視不存在差異。

3.2.3.2 掃描路徑

快樂(lè)和中性條件下9 個(gè)月嬰兒在各實(shí)驗(yàn)階段對(duì)配對(duì)面孔的掃描路徑頻次比例如表3 所示。

表3 9 個(gè)月嬰兒對(duì)他族快樂(lè)和中性面孔掃描路徑的頻次比例［M（SD）%］

熟悉階段：為了比較嬰兒面內(nèi)、面間掃描的表情條件差異，進(jìn)行表情條件2（中性、快樂(lè)）×掃描路徑2（面間、面內(nèi)）的重復(fù)測(cè)量方差分析。結(jié)果顯示，掃描路徑主效應(yīng)顯著F（1，30）=52.53，p<0.001，η2=0.67；其他主效應(yīng)和交互作用均不顯著（ps>0.05）。面內(nèi)路徑分析顯示，掃描路徑主效應(yīng)顯著F（2，29）=28.95，p<0.001，η2=0.491；表情主效應(yīng)和其他交互作用均不顯著（ps>0.05）。這說(shuō)明在熟悉階段嬰兒對(duì)快樂(lè)和中性面孔的掃描方式相似。

測(cè)試階段納入實(shí)驗(yàn)階段2（基線、測(cè)試），進(jìn)行與熟悉階段相同的面內(nèi)面間路徑分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：掃描路徑主效應(yīng)顯著F（1，30）=15.17，p=0.001，η2=0.34；掃描路徑與實(shí)驗(yàn)階段交互作用顯著F（1，30）=30.83，p<0.001，η2=0.51；表情條件與掃描路徑交互作用顯著F（1，30）=4.17，p=0.050，η2=0.12，如圖4A 所示（誤差線為標(biāo)準(zhǔn)誤），面間掃描頻次比例，快樂(lè)條件大于中性條件（p=0.078），而面內(nèi)掃描頻次比例，中性條件大于快樂(lè)條件（p=0.031）；其他主效應(yīng)和交互效應(yīng)均不顯著（ps>0.05）。這說(shuō)明，與中性條件相比，嬰兒在快樂(lè)條件下對(duì)他族面孔的面內(nèi)掃描頻率更低，但面間掃描頻率更高。

圖4 嬰兒在基線和測(cè)試階段各路徑的掃描比例

面內(nèi)路徑分析發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)階段主效應(yīng)顯著F（1，30）=19.76，p<0.001，η2=0.40；掃描路徑主效應(yīng)顯著F（1，30）=25.15，p<0.001，η2=0.46；掃描路徑與表情條件交互作用顯著F（2，29）=3.37，p=0.018，η2=0.39，如圖4B 所示，特征間、特征- 非特征路徑的掃描頻次比例，快樂(lè)條件均小于中性條件（p=0.013；p=0.019）；特征保持在表情條件間無(wú)顯著差異；其余主效應(yīng)和交互作用均不顯著（ps>0.05）。這表明，相較于中性條件，嬰兒在快樂(lè)條件對(duì)他族面孔特征間和特征-非特征掃描頻次比例更低。

4 討 論

本研究結(jié)果主要發(fā)現(xiàn)：（1）在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)范式下，6 個(gè)月嬰兒能識(shí)別本族和他族面孔，9 個(gè)月嬰兒只能識(shí)別本族面孔，不能識(shí)別他族面孔；（2）9 個(gè)月嬰兒熟悉快樂(lè)表情后，能識(shí)別他族面孔；（3）嬰兒在快樂(lè)和中性條件下對(duì)面孔特征的注視無(wú)差異，掃描路徑存在差異。

實(shí)驗(yàn)一嬰兒面孔種族知覺(jué)窄化的結(jié)果驗(yàn)證了改進(jìn)范式的有效性，實(shí)驗(yàn)二9 個(gè)月嬰兒在快樂(lè)條件下能夠識(shí)別他族面孔，這與Quinn 等人（2020）的研究結(jié)果一致，并且本研究排除了圖像匹配，證明了快樂(lè)表情能抑制嬰兒的面孔種族知覺(jué)窄化，這支持了嬰兒面孔加工的“知覺(jué)-社會(huì)聯(lián)結(jié)”假說(shuō)，為面孔社會(huì)性信息影響嬰兒面孔知覺(jué)加工提供了更有力的證據(jù)。

本研究首次基于眼動(dòng)技術(shù)探索了快樂(lè)表情促進(jìn)嬰兒識(shí)別他族面孔的注意機(jī)制。相比中性面孔條件，嬰兒在熟悉快樂(lè)面孔后，在測(cè)試階段的掃描比例面孔間更高而面孔內(nèi)更低，這種掃描方式的差異與嬰兒面孔種族偏好發(fā)展的掃描模式相似。面間掃描代表嬰兒在對(duì)比兩個(gè)面孔（Liu et al.，2015），嬰兒在快樂(lè)條件下更多的面間掃描，更少的面內(nèi)掃描，可能意味著嬰兒采用了更有效的面間對(duì)比加工策略來(lái)區(qū)分新舊面孔。面內(nèi)路徑的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相較于中性條件，快樂(lè)條件下嬰兒特征間掃描更少。這與嬰兒對(duì)本族面孔的掃描模式不同，相較于他族面孔，9 個(gè)月嬰兒對(duì)本族面孔特征間掃描頻率更高（Xiao et al.，2014）。面孔特征間的注視轉(zhuǎn)換掃描可能與結(jié)構(gòu)信息加工有關(guān)（Maurer，Le Grand，& Mondloch，2002），8 個(gè)月嬰兒更多利用結(jié)構(gòu)信息加工本族面孔，對(duì)于他族面孔則更多利用特征信息（Ferguson，2009），這說(shuō)明嬰兒熟悉快樂(lè)表情后對(duì)他族面孔識(shí)別并沒(méi)有采用與本族面孔相似的掃描模式，而有可能基于快樂(lè)表情的顯著性面孔特征幫助嬰兒更好地識(shí)別面孔（Brenna et al.，2012）。因此，嬰兒在快樂(lè)條件下區(qū)分新舊面孔時(shí)可能采用了面孔間顯著特征對(duì)比策略。

與預(yù)期不一致的是，在特征注視和掃描模式下，本研究沒(méi)有發(fā)現(xiàn)嬰兒在熟悉階段對(duì)快樂(lè)和中性面孔的注視模式差異。這與以往研究的分歧可能是因?yàn)?，材料呈現(xiàn)范式差異，以往研究考察表情間掃描差異采用被試內(nèi)設(shè)計(jì)，通常呈現(xiàn)時(shí)間為5～10s，而本研究中熟悉階段表情條件為被試間設(shè)計(jì)，每個(gè)被試只會(huì)看到快樂(lè)或中性面孔，且呈現(xiàn)時(shí)間為120s。由此猜測(cè)面孔特征注視模式的表情條件差異可能發(fā)生在早期的加工階段，這受限于當(dāng)前的眼動(dòng)技術(shù)，未來(lái)可采用腦電技術(shù)探測(cè)。

總之，本研究利用眼動(dòng)技術(shù)，采用改進(jìn)的視覺(jué)配對(duì)比較范式，發(fā)現(xiàn)快樂(lè)表情能抑制9 個(gè)月嬰兒的面孔種族知覺(jué)窄化，并發(fā)現(xiàn)嬰兒對(duì)快樂(lè)條件他族面孔的掃描模式不同于中性條件。這一研究結(jié)果可為面孔知覺(jué)-社會(huì)加工聯(lián)結(jié)假說(shuō)提供了支持，并且為抑制嬰兒的面孔種族知覺(jué)窄化、減少種族偏見(jiàn)提供新的途徑。