《Biology of Sex Differences》性别与激素竟这样影响面部识别,背后机制首次揭秘

时间:2025年2月20日
来源:Biology of Sex Differences

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为探究面部整体加工中是否存在性别差异及与性激素的关系,奥地利萨尔茨堡大学的研究人员开展相关研究。结果发现黄体期女性面部部分识别更准,睾酮部分介导该差异。推荐科研读者阅读,助您深入了解面部识别的性别差异机制。

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在人际交往的舞台上,脸就像一把神奇的钥匙,承载着至关重要的信息。人们凭借着强大的脸部处理能力,能在各种复杂的情况下,快速且精准地识别他人。比如说在熙熙攘攘的人群中,一眼就能认出熟悉的朋友。而且呀,在脸部识别这件事上,似乎存在着一些有趣的性别差异。研究发现,平均来看,女性在识别陌生的中性表情面孔时,表现往往比男性更出色,她们还存在一种 “自身性别偏见”,也就是识别女性面孔的准确率更高。


那为什么会这样呢?这背后的原因可没那么简单。原来,在视觉空间处理风格上,男性和女性有着不同的偏好。一般来说,女性更倾向于关注细节,在处理局部特征时反应更快,比如在识别地图上的具体地标时,女性可能会更有优势。而且,女性的这种细节处理优势在月经周期的黄体期(指排卵后到月经来潮的前一天,卵巢受黄体刺激素的影响,分泌黄体素,维持增厚的子宫内膜,以利受精卵著床,若无受精卵著床,子宫内膜便会崩解,月经周期随着月经来潮结束)表现得更为明显。


不过,关于性别和性激素对整体脸部处理(指将面部的全局模式和局部特征整合为一个连贯的感知)的影响,之前的研究还存在不少问题。一方面,有些研究没有很好地控制激素状态,导致结果可能不准确;另一方面,研究方法也有局限性,比如通过对比正立和倒立面孔的记忆差异来评估整体脸部处理,这种方法无法精准地区分整体和细节处理的差异,而且还忽略了面孔性别的重要影响。所以,为了更深入地了解这些问题,来自奥地利萨尔茨堡大学认知神经科学中心和心理学系的 Tobias Hausinger 等人开展了一项重要研究,相关成果发表在《Biology of Sex Differences》期刊上,论文题目是 “Own-gender bias in facial feature recognition yields sex differences in holistic face processing”。


研究人员为了探究性别和性激素对整体脸部处理的影响,采用了多种关键技术方法。他们招募了 159 名年龄在 18 - 35 岁之间的参与者,其中女性需未使用激素避孕药至少 6 个月且月经周期规律,通过自我报告和唾液激素水平检测来确定女性的月经周期阶段,最终 147 名参与者(74 名男性,51 名黄体期女性,22 名非黄体期女性)进入统计分析。实验中,研究人员使用了改良的部分 - 整体面孔识别任务,让参与者识别之前见过的面孔,同时利用眼动追踪技术(一种通过记录眼睛运动来研究视觉注意力和认知过程的技术)记录参与者的注视模式,以此来探究整体脸部处理过程。此外,还采集了参与者的唾液样本,检测其中孕酮、睾酮和雌二醇的水平,并且运用线性混合效应模型等统计方法对数据进行分析。


下面我们来看看具体的研究结果。


  1. 任务有效性验证:研究人员发现,在正立面孔条件下,参与者在整体面孔情境中识别面部特征的准确率比单独呈现面部特征时更高,这表明该任务能够有效检测部分 - 整体效应(指在整体情境中识别部分的准确性高于单独识别部分的现象);而在倒立面孔条件下,未发现显著的部分 - 整体效应,这也进一步验证了任务的有效性。

  2. 整体脸部处理的性别差异 - 准确率:分析结果显示,女性参与者在面孔识别上的准确率普遍高于男性。进一步分析发现,男性参与者存在显著的部分 - 整体效应,即他们识别整体面孔的准确率明显高于面部特征;而黄体期女性参与者则不同,她们在识别女性面孔的部分和整体时,准确率没有显著差异,并且在识别女性面孔的部分时,准确率显著高于男性。这一结果支持了女性在面孔识别中存在自身性别偏见的观点,而且这种偏见在识别面部特征时更为明显。

  3. 整体脸部处理的性别差异 - 反应时间:研究还发现,参与者对脸部部分的反应时间比整体面孔更快,而且男性在这两种条件下的反应时间差异比女性更大。这可能是因为女性在识别过程中,丰富的特征信息让她们可以进行更细致的比较,虽然在关注脸部部分时花费了更多时间,但在识别整体面孔时却能更快做出决策。不过,这还需要进一步研究来证实。

  4. 探索性分析 - 纳入非黄体期女性参与者:当把所有女性参与者都纳入分析时,发现性别对识别准确率的部分 - 整体效应没有显著影响,但面孔性别对识别准确率有显著影响,女性面孔的识别准确率更高。单独分析黄体期和非黄体期女性参与者时,发现月经周期阶段与部分 - 整体以及面孔性别之间存在显著的交互作用。非黄体期女性参与者的表现与男性相似,存在显著的部分 - 整体效应,但对面孔性别的识别准确率没有显著差异。

  5. 性激素对整体脸部处理的调节作用:研究人员分析了孕酮、雌二醇和睾酮对部分 - 整体效应的影响,发现睾酮部分介导了性别对部分 - 整体效应的影响。具体来说,睾酮水平较高与更强的部分 - 整体效应相关,约 45% 的性别差异可以由睾酮水平来解释。而孕酮和雌二醇没有显示出明显的调节作用,这可能与样本中雌二醇水平差异不显著以及实验仅进行一次测试有关。

  6. 眼动情况:在整体面孔识别试验中,男性参与者在感兴趣区域(包括右眼和双眼之间的中心区域)的注视次数明显多于黄体期女性参与者。但当控制反应时间后,只有右眼注视次数的差异仍然显著。不过,由于眼动模式仅在强制反应面孔检索阶段进行评估,且只涉及部分试验,所以这些结果只能为后续研究提供一些线索。


综合以上研究结果,研究人员得出结论:在部分 - 整体面孔识别任务中,存在显著的性别差异,黄体期女性参与者在识别女性面孔部分时的准确率高于男性,这种差异部分由睾酮介导。探索性分析还发现,黄体期和非黄体期女性参与者在面部特征识别上存在差异,且男性在面孔识别时对特定区域的注视次数更多。


这项研究意义重大。它表明,在模式识别、空间导航等认知领域中存在的与性别和月经周期相关的处理风格差异,同样适用于面部这种复杂的视觉刺激。研究结果为解释女性在面孔识别中存在的自身性别偏见提供了可能的机制,即黄体期增强的左半球处理和自身性别面孔处理的结合,可能是导致这种偏见的原因。这一研究成果让我们对性别差异在面孔处理中的作用有了更深入的理解,也为后续进一步研究心理社会因素对整体面孔识别的影响奠定了基础。未来,研究人员可以在此基础上,进一步探究更多因素对面孔识别的影响,不断拓展我们对面部识别奥秘的认知。


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