【央视新闻客户端】
你能记住多少张脸？
研究发现，人类平均能记住约5000张面孔(波动范围约为1000～10000)，这一能力在自然界中无可比拟。
而大多数动物识别同类主要依赖气味或声音，而不是脸。一些高度社会化的家畜，比如绵羊，在经过特殊训练后能记住大约50张羊脸，仅有人类的百分之一。
为什么人类拥有如此出众的“认脸”能力呢？
人类拥有与生俱来的
“认脸系统”
这是因为人脑中存在一套专门“认脸”的系统。
二十多年前，麻省理工学院的神经科学家NancyKanwisher发现，大脑颞叶中的梭状回面孔区(fusiformfacearea，FFA)对人脸的反应远强于其他物体，是识别面孔的核心区域。
那么，这个脑区对人脸的反应是经过后天训练发展而来的，还是大脑中先天固有的结构？
为了回答这个问题，Kanwisher让先天失明的受试者在fMRI扫描中触摸3D打印的人脸模型，并与触摸椅子、手或迷宫等物体的反应进行比较。结果发现，先天失明者的大脑FFA依旧会对“人脸”表现出特定的激活。
这就说明FFA对面孔的识别并不完全依赖学习，而是大脑与生俱来的能力！更有意思的是，FFA并不是大脑中唯一用来“认脸”的脑区。研究陆续发现，人脑对面孔的识别其实需要一整套系统的协同参与。
比如，位于枕叶的枕叶面孔区(OccipitalFaceArea,OFA)，就像识脸网络的“先锋部队”。它专门处理眼睛、鼻子和嘴巴等五官“零部件”。当一张脸出现在我们眼前时，OFA只需约100毫秒就能被激活，迅速对局部特征进行拆解，并将信息传递给FFA和上颞沟(SuperiorTemporalSulcus,STS)。所以如果OFA出现问题，识别人脸就会变的很困难。
如果说OFA的作用是拆解五官，那么STS则更像是一个“动态解码器”。它对静态的面孔特征兴趣不大，却对动态特征极为敏感，尤其擅长捕捉一颦一笑、眼神转动、嘴唇开合等细微变化。
正因为有STS的参与，我们不仅能认出“这是谁”，还能理解“他在表达什么情绪”“注意力投向哪里”，甚至在一定程度上推测对方的意图。STS的参与也解释了为什么比起静态照片，在现实生活或视频中，我们更容易认出熟人。
除了以上三个脑区，杏仁核(amygdala)也深度参与到面孔识别中，扮演”情绪雷达“的作用，可以精准的识别出脸上的“愤怒”“厌恶”“喜悦”等显著情绪。
最后，所有信息会在前额叶皮层(PrefrontalCortex,PFC)汇总，为这张脸附加上”身份标签与社会评价，比如是否值得合作，是否具有吸引力等。
人类拥有丰富的
“捏脸”基因
人类之所以能“看脸识人”，不仅依赖于大脑中专门的识别系统，还因为我们本身就拥有极其丰富的面孔特征，这是经历了多年演化历程，刻在基因里的礼物。
从鼻梁的高低、颧骨的宽窄，到眼裂的形态、肤色的差异、下颌的轮廓，这些特征都由基因调控。不同基因的组合方式，像是为每个人生成了一串独特的密码，使得每一张脸都带有无法复制的“个体标识”。也正因如此，人脸成为了区分彼此最直观、最可靠的ID。
就拿五官中最不起眼的耳朵来说，老一辈称之有福相的大耳垂(Lobesize,耳垂大小)由3、6和10号染色体上三个不同的基因位点(rs10212119，rs1990618和rs12538515)共同决定，年轻人中流行的精灵耳(Earprotrusion，耳廓外翻)，则与2号染色体上的rs3827760位点的基因突变密切相关。
不仅是五官的细节特征，面部的立体感和五官的整体比例，其实也早已写在基因里。2019年的一项研究通过对上万名欧洲人的78个面部特征进行分析，从中提炼出13个关键点，并最终锁定了24个相关基因。
其中，例如PAX3基因，会在胚胎发育阶段通过调控神经嵴细胞的生长与分化，进而决定两眼间距、鼻梁高度，以及整个中面部的结构。
从小baby时期开始
人类就沉迷看脸
人类不仅拥有高级的“认脸系统”和丰富的“捏脸”基因，还从婴儿时期就对“人脸”更感兴趣。
科学家们曾在婴儿出生后数小时，就让他们观看不同的图案。其中一种是“类似人脸”的配置(两点在上，一条横线在下，类似眼睛+嘴)，另一种是同样元素但随机排列的图形。
结果发现，新生儿会更长时间注视“类似人脸”的图案，说明他们天生就对面孔结构更感兴趣。
不仅如此，2017年的一个实验中，科学家利用光源投射出三个点，通过母体腹壁照到子宫内。点的排列有两种：正立的人脸样配置(两个在上，一个在下)和倒置配置(两个在下，一个在上)。
通过超声扫描观察胎儿的姿势发现，胎儿的头部会更频繁地转向正立的脸样配置，说明对面孔的偏好在出生前就已显现。
婴儿对人脸的天生偏爱或许是因为他们需要通过“看脸”的视觉刺激来锻炼认脸的能力。研究表明，如果婴儿在早期严重缺乏面孔刺激(例如因先天性白内障而长期看不见，直到手术后才恢复视觉)，即便视觉功能后来恢复正常，他们在识别人脸方面的能力也会明显受限。这说明人脑中的认脸系统并不是单纯的“预设程序”，而能在后天的学习中训练优化。
正是这种复杂而微妙的机制，让“看脸识人”成为人类独特的天赋。
所以，下次在茫茫人海中与好朋友目光锁定时，不妨想起，这份认出彼此的能力，是属于人类的浪漫奇迹。
本文为科普中国·创作培育计划扶持作品
出品丨中国科协科普部
监制丨中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司
作者丨哈代浙江大学神经生物学博士
