魚和人類一樣也能認臉，但倒過來就搞不定了

　　2017-09-02 14:54:20　來源: 《科學美國人》中文版《環球科學》(北京)

　　

　　日本田魚，又名青鱂魚(Oryzias latipes)

　　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。」

　　撰文Karl Gruber

　　翻譯 葛鵬