Vnímanie a rozpoznávanie tvárí v dospievaní vedecké správy

Vnímanie a rozpoznávanie tvárí v dospievaní vedecké správy

Anonim

predmety

  • Ľudské správanie
  • vnímanie

abstraktné

Väčšina štúdií zameraných na rozvoj schopností rozpoznávania tváre sa zameriava na detstvo, pričom účty predčasného dospievania tvrdia, že schopnosti rozpoznávania tváre sú dospelé o 3–5 rokov. Naopak, účty z neskorého dozrievania naznačujú, že niektoré aspekty rozpoznávania tváre nie sú zrelé najmenej po dobu 10 rokov. Tu sme merali pamäť tváre a vnímanie tváre, dve základné schopnosti rozpoznávania tváre, u 661 účastníkov (397 žien) v štyroch vekových skupinách (mladší dospievajúci (11, 27–13, 38 rokov)), strední dospievajúci (13, 39–15, 89 rokov), starší dospievajúci ( 15, 90 - 18, 00 rokov) a dospelých (18, 01 - 33, 15 rokov)) pri kontrole rozdielov vo všeobecných kognitívnych schopnostiach. Ukázali sme, že obidve schopnosti rozpoznávania tváre dozrievajú pomerne neskoro, okolo 16 rokov, so ženskou výhodou v pamäti tváre, ale nie vo vnímaní tváre, v dospievaní aj v dospelosti. Neskoré dozrievanie v úlohe vnímania tváre bolo poháňané najmä zdĺhavým vývojom v vnímaní identity, zatiaľ čo schopnosti vnímania zraku boli pomerne zrelé už v ranom dospievaní. Tieto zlepšenia schopnosti zapamätať si, spoznať a vnímať tváre počas dospievania môžu súvisieť so zvyšujúcim sa prieskumným správaním a vystavením sa novým tvári počas tohto obdobia života.

úvod

Tváre majú v každodennom živote jedinečný význam. Rozpoznávanie tvárí je základom budovania a udržiavania vzťahov 1 . Tváre tiež poskytujú sociálne signály, ako sú informácie o duševných stavoch a emóciách iných ľudí 2 a uľahčujú komunikáciu a sociálne vzdelávanie 3 . Modely rozpoznávania tváre rozlišujú hlavne medzi dvoma podzložkami: pamäť tváre , schopnosť učiť sa a rozpoznávať známe tváre a vnímanie tváre , schopnosť rozlišovať rysy a konfigurácie tváre 4 . Pamäť tváre a vnímanie tváre sú zručnosti špecifické pre tvár, ktoré sa líšia od iných schopností, ako je napríklad poznanie objektu 5 .

Schopnosť rozpoznať ľudí z ich tvárí má svoj pôvod v ranom štádiu vývoja 6, ale odbornosť v oblasti pamäte tváre nasleduje zdĺhavý vývoj. Ukázalo sa, že pamäť tváre sa medzi 6 až 10 rokmi rýchlo zlepšuje a potom sa ustupuje alebo dokonca klesá s nástupom puberty a potom sa počas dospievajúcich rokov znova zvyšuje 7 . Iné štúdie preukázali lineárne zlepšenie medzi detstvom a dospelosťou 8, 9 . V pamäti tváre sú rozdiely medzi pohlaviami. Dospelé ženy majú vo tvárovej pamäti 10, 11, 12 vo všeobecnosti lepšiu výkonnosť ako muži a niektoré štúdie zistili, že ženská výhoda sa vyskytuje aj v celej vekovej skupine adolescentov 9 . Nie je jasné, kedy dozrieva pamäť tváre. Navrhovatelia účtu pre neskoré dozrievanie tvrdia, že pamäť tváre nedospieva skôr ako vo veku najmenej 10 rokov a pravdepodobne bude poháňaná skúsenosťami s tvárami - vlastnou „tvárovou stravou“ 13 . Navrhovatelia účtu skorého dozrievania naopak tvrdia, že skúsenosti majú malý vplyv na vývoj tvárovej pamäte a že kvantitatívne zlepšenia tvárovej pamäte po 3–5 rokoch sú dôsledkom zlepšenia všeobecných kognitívnych schopností 14 .

Podobne v prípade vnímania tváre konkurujú účty predčasného dozrievania účty s oneskoreným dozrievaním 15, 16 . Nezhodu možno čiastočne pripísať skutočnosti, že vnímanie rôznych aspektov tváre, ako sú identita, prejav alebo pohľad, sa vyvíja rôznymi rýchlosťami 17 . Tieto aspekty tváre sú spracovávané sieťou vnímania tváre mozgu 18, 19 rôznymi spôsobmi a vnímanie zraku všeobecne dozrieva skôr ako vnímanie identity alebo expresie, pričom vnímanie identity dozrieva posledných 17, 18 .

Tento vývojový model môže byť spojený s rôznymi rýchlosťami dozrievania základných kognitívnych spracovateľských stratégií, ktoré sa používajú pre rôzne aspekty tváre. Boli identifikované dve hlavné kognitívne stratégie: konfiguračné a funkčné spracovanie 15 . Konfigurálne spracovanie sa týka spracovania celkového usporiadania tváre, zatiaľ čo funkčné spracovanie opisuje spracovanie tváre izolovane. Predchádzajúce štúdie ukázali, že konfigurácie tvárí sú kľúčom k rozpoznávaniu tvárových identít 20, zatiaľ čo rysové stratégie sa častejšie používajú na určenie smeru pohľadu 17 a kombinácia oboch sa používa na vnímanie výrazov 21 . Funkčné spracovanie tváre umožňuje pozorovateľovi zamerať sa na jeden špecifický rys tváre a ukázalo sa, že je schopný od veľmi mladého veku 15 rokov. Naopak, konfiguračné spracovanie tváre je zložitejšie, pretože sa spolieha na integráciu niekoľkých rysov tváre. Ide o kognitívnu stratégiu, ktorá si vyžaduje veľa odbornej prípravy a ktorá siaha až do druhej dekády života 15 .

Iba relatívne malý počet štúdií skúmal vývoj vnímania špecifického pre tvár v detstve a dospelosti. Deti majú tendenciu zisťovať zmeny identity a prejavu pomalšie ako dospelí, aj keď schopnosti vnímania tváre ako celok sú podobné dospelým už o 7 rokov 17 . Zohľadňujúc tieto zmeny správania medzi detstvom a dospelosťou, sieť vnímania tváre vrátane oblastí, ako je napríklad oblasť tváre fúzov a dolný týlový gyrus (IOG), prechádzajú dlhotrvajúcimi zmenami v dospievaní 18 . V predchádzajúcej štúdii sme preukázali, že deti, dospievajúci a dospelí sa líšia v prispôsobení IOG rôznym aspektom tváre 18 . Deti sa sústredili na pohľad, aj keď boli poučení, aby zistili zmeny v totožnosti. Naopak, aktivácia IOG dospelých bola viac zameraná na stratégiu. IOG adolescentov nebol jasne prispôsobený rôznym aspektom tváre, pričom aktivácia bola heterogénnejšia a pravdepodobne odrážala posun v stratégiách spracovania s vekom. Keď dôjde k takémuto posunu a keď je v dospievaní, schopnosť spracovať zmeny v identite a expresii sa stáva ako dospelí, zostáva nejasná.

V súčasnej štúdii sme skúmali rozpoznávanie tváre u 661 adolescentov a dospelých vo veku 11 - 33 rokov (397 žien). Účastníci boli rozdelení do štyroch vekových skupín: mladší adolescenti (11, 27–13, 38 rokov); stredne dospievajúci (13, 39 - 15, 89 rokov); starší dospievajúci (15, 90 - 18, 00 rokov); a dospelí (18, 01 - 33, 15 rokov). Skúmali sme zmeny súvisiace s vekom v dvoch základných schopnostiach rozpoznávania tváre, vnímaní tváre a pamäti tváre, medzi dospievaním a dospelosťou. Účastníci dokončili Cambridge Face Memory Test 22, ktorý meria schopnosť zapamätať si a rozpoznávať tváre, a úlohu 17 pri vnímaní tváre, ktorá meria schopnosť rozpoznávať zmeny v identite, výraze alebo pohľadom medzi tvárami. Táto posledná úloha je navrhnutá tak, aby účastníkom zabránila v používaní jednoduchej stratégie, ako je vždy sústredenie sa na oči zmenou iba jedného z týchto aspektov tváre, a nikdy nie zmiešaním aspektov.

Predpovedali sme, že schopnosti rozpoznávania tváre sa zlepšia od skorého dospievania do dospelosti a skúmali sme, či sa tieto vývojové vzorce líšia medzi pamäťou tváre a vnímaním. Preskúmali sme tiež rodové rozdiely v rozpoznávaní tváre a predpovedali sme, že ženy budú mať lepšie výsledky ako muži. Nakoniec sme skúmali vývojové rozdiely vo vnímaní rôznych aspektov tváre (identita, výraz a pohľad). Predpovedali sme, že schopnosť vnímať zmeny v pohľade dozrie skôr ako schopnosť vnímať zmeny v identite.

výsledok

Rozvoj pamäti tváre a vnímania tváre

Aby sme zhodnotili, či sa vývojové trajektórie líšia medzi pamäťou tváre a vnímaním tváre, zhromaždili sme údaje pre obe úlohy, čím sme vytvorili celkový index schopnosti rozpoznávania tváre. Potom sme skúmali vekové účinky pri celkovom rozpoznávaní tváre a až potom sme zistili, či sa tieto vekové efekty zmierňujú podľa úlohy (vnímanie tváre verzus pamäť tváre). Vo všetkých analýzach sme kontrolovali rozdiely vo všeobecných kognitívnych schopnostiach vekových skupín (pozri tabuľku 1 a doplnkové výsledky v doplňujúcich informáciách).

Tabuľka v plnej veľkosti

Medzi vekovými skupinami boli významné rozdiely v presnosti rozpoznávania tváre ( χ 2 (3) = 24, 40, p <0, 001). Mladší a stredne dospievajúci mali pri rozpoznávaní tváre výrazne horšie ako dve staršie vekové skupiny (obr. 1A, doplnková tabuľka S2). Medzi správnymi štúdiami medzi vekovými skupinami boli tiež významné rozdiely v časoch odozvy ( χ 2 (3) = 18, 46, p <0, 001). Reakčné časy boli významne pomalšie u mladších adolescentov ako vo všetkých starších vekových skupinách. Kontrast medzi strednými adolescentmi a staršími vekovými skupinami však pre časy odozvy nemal význam (obr. 1B, doplnková tabuľka S3). Účinky na vek sa medzi úlohami nelíšili (presnosť: x 2 (3) = 4, 47, ns ; časy odozvy: x 2 (3) = 4, 41, ns ), čo naznačuje, že pamäť tváre a vnímanie sa vyvíjali podľa podobných vývojových trajektórií.

Image

Výkon rozpoznávania tváre (panel A: presnosť, panel B: reakčné časy) v štyroch vekových skupinách: mladší dospievajúci (11, 27–13, 38), strední dospievajúci (13, 39–15, 89), starší dospievajúci (15, 90–18, 00) a dospelí (18, 01–33, 15). ). Výsledky sa zobrazujú spriemerované za úlohu predspracovania tváre a úlohy pamäte tváre so štandardnými chybovými čiarami. * p <0, 05, ** p <0, 01, *** p <0, 001 (Bonferroni korigované pre viacnásobné porovnanie).

Obrázok v plnej veľkosti

Rodové rozdiely v pamäti tváre a vnímaní tváre

Medzi pohlaviami neboli žiadne rozdiely v skóre zdôvodnenia ( F (1 654) = 2, 52, ns ), čo naznačuje, že sa zhodovala všeobecná kognitívna schopnosť. Hlavný vplyv pohlavia na celkovú presnosť rozpoznávania tváre ( χ 2 (1) = 13, 48, p <0, 001), ale nie na dobu odozvy ( χ 2 (1) = 0, 17, ns ). Pri obidvoch závislých mierach existovala interakcia medzi pohlavím a úlohou (presnosť: χ 2 (1) = 8, 00, p = 0, 005; časy odozvy: χ 2 (1) = 9, 01, p = 0, 003), čo naznačuje, že vplyv rodu sa líšil medzi pamäťou tváre a vnímaním tváre. Kvôli presnosti ženy prekonali mužov v pamäti tváre, ale nie vo vnímaní tváre. Časy odozvy boli rovnaké (tabuľka 2). Vývojové trajektórie sa medzi pohlaviami nelíšili (presnosť: x 2 (3) = 1, 10, ns ; časy odozvy: x2 (3) = 2, 47, ns ).

Tabuľka v plnej veľkosti

Rozvoj vnímania tváre

Úloha vnímania tváre merala schopnosť správne detegovať zmeny v troch aspektoch tváre: identita, výraz a pohľad. Skúmali sme, či existujú rozdiely v schopnosti spracovať tieto aspekty tváre a či sa vývojové trajekty pre identitu, výraz a vnímanie zraku líšia. Hlavný vplyv tváre bol na presnosť ( x 2 (2) = 313, 96, p <0, 001). Účastníci mali výrazne lepšie výsledky vo vnímaní pohľadu (priemerný pohľad = 0, 72, SD pohľad = 0, 17) ako v vnímaní identity (stredná identita = 0, 55, identita SD = 0, 22, z = 16, 59, p <0, 001) alebo vo vnímaní expresie (priemerná expresia = 0, 58, SD expresia = 0, 20, z = 14, 32, p <0, 001). Rozdiel medzi vnímaním identity a expresie neprežil korekciu pri viacnásobných porovnaniach ( z = 2, 39, p = 0, 051). Aspekt tváre tiež ovplyvnil časy odozvy ( x 2 (2) = 73, 44, p <0, 001). Podľa toho istého modelu ako presnosť účastníci reagovali výrazne rýchlejšie vo vnímaní pohľadu (priemerný pohľad = 1596, 92, SD pohľad = 351, 95) ako v vnímaní identity (stredná identita = 1761, 81, totožnosť SD = 483, 19, t = −8, 55, p <0, 001) alebo vnímanie expresie (Priemerná expresia = 1691, 43, SD expresia = 428, 05, t = -4, 75, p <0, 001). Vyjadrili sa rýchlejšie aj ako vnímanie identity ( t = -3, 08, p <0, 001).

Účinok výrazu tváre bol zmierňovaný podľa presnosti vekovou skupinou ( χ 2 (6) = 14, 84, p = 0, 022), čo naznačuje, že schopnosť správne identifikovať zmeny v identite, výraze alebo pohľade sa medzi vekovými skupinami líšila. Vyskytli sa vývojové rozdiely vo vnímaní identity tak, že mladší adolescenti boli menej presní ako starší adolescenti a dospelí a strední adolescenti boli menej presní ako dospelí. Mladší adolescenti boli tiež horší ako starší adolescenti vo vnímaní expresie, zatiaľ čo vo vývoji vnímania zraku neboli žiadne vývojové rozdiely (obrázok 2A, doplnková tabuľka S4). Aby sme zhodnotili, či vývojové rozdiely vo vnímaní identity a expresie boli výrazne väčšie ako vo vnímaní zraku, skúmali sme kontrasty. Rozdiel medzi mladšími adolescentmi a staršími vekovými skupinami bol výrazne vyšší v identite než vo vnímaní zraku ( z = −2, 23, p = 0, 026), rozdiel medzi stredne mladými a staršími vekovými skupinami bol tiež významne väčší v identite ako vo vnímaní zraku ( z = -2, 58, p = 0, 010, SI). Všetky ostatné porovnania, vrátane všetkých porovnaní medzi vnímaním zraku a expresie, neboli významné (p> 0, 05; doplnková tabuľka S5), čo naznačuje, že vývojové účinky sa obmedzovali hlavne na vnímanie identity. Účinok výrazu tváre nebol podľa vekovej skupiny zmierňovaný z hľadiska doby odozvy ( χ 2 (6) = 7, 58, ns). Vyskytli sa vývojové rozdiely vo všetkých aspektoch tváre. Mladší adolescenti boli signifikantne pomalší ako všetky staršie vekové skupiny pre všetky tri aspekty tváre a strední adolescenti boli signifikantne pomalí ako dospelí vo vnímaní identity a expresie (obr. 2B, doplnková tabuľka S6). Vývojové rozdiely medzi mladšími adolescentmi a staršími vekovými skupinami neboli výraznejšie vo vnímaní identity alebo expresie ako vo vnímaní zraku (doplnková tabuľka S7).

Image

Výkon vnímania tváre (panel A: presnosť, panel B: reakčné časy) podľa aspektu tváre v štyroch vekových skupinách: mladší adolescenti (11, 27–13, 38), strední adolescenti (13, 39–15, 89), starší adolescenti (15, 90–18, 00) a dospelí (15, 90–18, 00) 18, 01 - 33, 15). Výsledky sú uvedené pre identitu, expresiu a vnímanie zraku so štandardnými chybovými čiarami. * p <0, 05, ** p <0, 01, *** p <0, 001 (Bonferroni korigované pre viacnásobné porovnanie).

Obrázok v plnej veľkosti

Stručne povedané, došlo k zlepšeniu s vekom vnímania identity, čo sa týka presnosti aj rýchlosti, zatiaľ čo výrazové a zrakové vnímanie sa zlepšilo iba rýchlosťou.

diskusia

Výsledky tejto rozsiahlej prierezovej štúdie ukazujú, že kognícia tváre prechádza zdĺhavým vývojom: pamäť tváre mladších adolescentov a stredných adolescentov bola menej zdatná ako schopnosti starších adolescentov a dospelých. Väčšina štúdií zameraných na rozvoj schopností rozpoznávania tváre sa zameriava na rané a stredné detstvo, pričom mnohé štúdie naznačujú, že schopnosti rozpoznávania tváre sú dospelé do veku 3–5 rokov vo veku 14 rokov. Iné štúdie však preukázali zlepšenie od skorej adolescencie do dospelosti, zistenie, ktoré sme tu replikovali 8, 9, 23 . Naša štúdia ukázala, že hlavné obdobie rozvoja kognície tváre v dospievaní je približne medzi 11 a 16 rokmi. To bol prípad tak pamäte tváre, ako aj vnímania tváre, dvoch základných zložiek rozpoznávania tváre. Všeobecná kognitívna schopnosť (meraná matricovým zdôvodňovaním) predpovedala skóre poznania tváre, ale vykazovala odlišnú vývojovú trajektóriu s neustálym zlepšovaním počas dospievania a do dospelosti. Naše výsledky preto naznačujú, že rozvoj kognície tváre v dospievaní nepodporuje všeobecné vysvetlenia kognitívnych schopností zlepšenia rozpoznávania tváre po detstve 14 . Keďže súčasná štúdia hodnotila v rámci kategórie diferenciácie aspektov rôznych tvárí, budúce štúdie budú musieť zistiť doménovú špecifickosť týchto výsledkov poskytnutím porovnateľných testov pamäte a vnímania s ne tvárovými objektmi.

Účinky pohlavia sa líšili medzi dvoma podzložkami rozpoznávania tváre, pričom ženská výhoda spočívala v pamäti tváre, nie však pri vnímaní tváre. Tento vzorec sa s vekom nezmenil. Predchádzajúce štúdie preukázali ženskú výhodu v pamäti tváre u dospelých 10, 11, 12 au adolescentov 9, ktorú sme replikovali v súčasnej štúdii. Niektoré štúdie tiež zistili výhodu vnímania ženskej tváre u dospelých, ktorá sa tu neopakovala 10 . Predpokladá sa, že ženská výhoda pri rozpoznávaní tváre je poháňaná účastníkmi skenujúcimi tvárové stimuly viac ako muži 11 . Jedným z vysvetlení, prečo sme zistili rodové rozdiely v pamäti tváre, ale nie vo vnímaní tváre, je to, že zvýšené skenovanie tváre u žien môže viesť k rodovým rozdielom v úlohách, v ktorých sú podnety na tvár prezentované po dlhú dobu (do 20 s v prípad pre úlohu s pamäťou tváre) a vylučujú rodové rozdiely v úlohách, v ktorých sú stimuly prezentované iba na krátku dobu (500 ms pri úlohe vnímania tváre). Rodové rozdiely v rozpoznávaní tváre u dospelých sa čiastočne vysvetľujú väčším spoločenským záujmom a zapojením žien ako mužov 10, toto však ešte treba otestovať u dospievajúcich.

Kontrola schopnosti rozpoznávať zmeny v troch aspektoch tváre manipulovaných v úlohe vnímania tváre - identita, výraz a pohľad - odhalila, že vývojové účinky v úlohe vnímania tváre boli spôsobené predovšetkým rozdielmi vo vnímaní identity medzi vekovými skupinami. Mladší adolescenti a strední adolescenti boli vo vnímaní identity menej presní ako starší adolescenti a dospelí, ale nie vo vnímaní zrakom. Toto podporuje účet neskorého dospievania kognície tváre tým, že ukazuje nielen kvantitatívne rozdiely medzi dospievajúcimi vekovými skupinami, ale aj kvalitatívne rozdiely, pričom vnímanie identity dozrieva iba v polovici dospievania. Tento model tiež zodpovedá modelom skorého dozrievania funkčného versus neskorého zrenia konfigurálneho vnímania 15, 17 . Vnímanie zmien identity vyžaduje hlavne konfigurálne vnímanie, zatiaľ čo vnímanie zmeny v smere pohľadu náboru prijíma čisto rysové vnímanie 17, 18 .

Stredná adolescencia môže mať osobitný význam nielen pre rozvoj tvárového poznania, ale aj pre rozvoj sociálneho poznania všeobecne. Vývojové modely 24 a empirické dôkazy 25 naznačujú narušenie rozpoznávania tváre s nástupom puberty. Nasledujúce obdobie rýchleho kognitívneho a neurologického vývoja môže poskytnúť ideálny substrát na učenie 26, 27 . Prieskumné správanie v dospievaní 28 môže viesť k väčšiemu vystaveniu novým tváram ako v mladšom veku a nové sociálne úlohy v dospievaní môžu zvýšiť zameranie na informácie o tvári, ako napríklad príťažlivosť a stav 24 . To môže potom poskytnúť obohatenie životného prostredia potrebné na to, aby ste sa stali odborníkmi na tvár. Táto interpretácia je v súlade s percepčným posudkom o vnímaní tváre 29 . Rozsiahle skúsenosti s konkrétnou kategóriou predmetov, nielen s tvárami, sa považujú za vedúce k efektívnejším mentálnym reprezentáciám, možno prostredníctvom „holistického“ kódovania. Koncept holistického kódovania je podobný konfigurálnemu vnímaniu a opisuje schopnosť spracovať podnet ako celok, nie súčet jeho častí 30 .

Záverom možno povedať, že pamäť tváre a schopnosti vnímania tváre dozrievajú pomerne oneskorene vo vývoji, medzi skorou a neskorou dospievaním. Zlepšenie vnímania tváre počas dospievania bolo spôsobené zvýšenými schopnosťami vnímania identity. Tieto zlepšenia počas dospievania môžu súvisieť so zvýšeným vystavením nových tvárí počas tohto obdobia života.

metódy

účastníci

Prijali sme 821 účastníkov zo 16 miestnych škôl v londýnskej oblasti (dospievajúci) a prostredníctvom združení účastníkov a plagátov UCL (dospelých) na školiacu štúdiu38, z ktorej sa tu analyzovali údaje na základnej úrovni. Z tejto vzorky bolo do súčasnej analýzy zahrnutých 661 účastníkov (priemerný vek na začiatku = 16, 21 rokov, SD = 4, 12, vekový rozsah = 11, 27–33, 15 rokov, 397 žien). Kritériá vylúčenia boli: chýbajúce východiskové údaje (N = 1); chýba súhlas rodičov pre dospievajúcich (N = 123); správa o vývojových podmienkach vrátane ADHD a dyslexie (N = 34). Dospievajúci boli rozdelení do troch vekových skupín rovnakej veľkosti a dospelí boli zaradení do štvrtej vekovej skupiny (tabuľka 1). Štúdia sa uskutočnila v súlade s etickými usmerneniami UCL pre výskum a bola schválená etickou komisiou pre výskum UCL. Od všetkých účastníkov zahrnutých do tejto štúdie sa získal informovaný súhlas.

dizajn

Použil sa dizajn 4 × 2 × 2 s vekovou skupinou (mladší adolescenti, strední adolescenti, starší adolescenti, dospelí) a pohlavie ako faktory medzi subjektami a úloha (vnímanie tváre, pamäť tváre) ako faktor v rámci subjektu. Pri úlohe vnímania tváre sa skúmal aspekt tváre ako ďalší faktor v rámci subjektu s tromi úrovňami (identita, expresia, pohľad).

Postup skúšky

Testovací postup bol predtým opísaný u 38 účastníkov, ktorí boli testovaní na rade úloh vrátane dvoch úloh rozpoznávania tváre: vnímania tváre a úlohy pamäte tváre (podrobnosti o týchto úlohách nájdete nižšie). Testovanie sa uskutočnilo pomocou online platformy vyvinutej výskumným tímom a softvérovou spoločnosťou (www.cauldron.sc).

Účastníci ukončili testovacie sedenie v skupinách od 3 do 48 rokov v škole (dospievajúci) alebo v počítačovej miestnosti univerzity (dospelí) s použitím notebookov, tabliet alebo stolových počítačov. Odpovede boli urobené pomocou myši alebo dotykovej obrazovky. Poradie úloh bolo vyvážené medzi testovacími skupinami.

Experimentátor dal pred úlohou pokyny. Účastníci potom ukončili cvičné pokusy, až kým tri neboli správne dokončené. Pri úlohe tvárovej pamäte absolvovalo 22 účastníkov viac ako 3 praktické skúšky. V priemere títo účastníci potrebovali 5, 2 cvičných pokusov, aby postúpili k úlohe a nikdy viac ako 7. Pre úlohu vnímania tváre 173 účastníkov dokončilo viac ako 3 cvičné skúšky. Títo účastníci v priemere potrebovali 4, 4 praktických pokusov, aby postúpili k úlohe a nikdy viac ako 8. Všetci účastníci úspešne ukončili tri praktické skúšky počas testovacieho zasadnutia a pokračovali v úlohe. Účastníci dostali vizuálnu spätnú väzbu o svojom výkone iba v praktických pokusoch.

Úloha pamäte tváre

Prispôsobenie úlohy Cambridge face memory (CFMT) sa použilo na posúdenie schopnosti učiť sa a rozoznávať neznáme tváre pomocou testu 3-alternatívy s nuceným výberom (3-AFC) 22 . Účastníci boli požiadaní, aby si zapamätali cieľové tváre a potom našli cieľovú tvár v paneli troch tvárí. V paneli troch sa nachádzala iba jedna cieľová tvár, ďalšie dve boli rozptyľujúce, ktoré sa nezapamätali (obr. 3).

Image

Tvár bola prezentovaná z troch uhlov na 3 000 ms, potom nasledovala prázdna obrazovka na 500 ms po každom uhle (neznázornené). Potom bol predstavený panel troch tvárí, ktorý obsahoval práve študovanú cieľovú tvár a dva rozptyľovače. Účastníci si vybrali jednu tvár. Po poskytnutí odpovede sa ďalší pokus začal okamžite. Táto skúška AFC sa opakovala ešte dvakrát. V druhom bloku bolo rovnakých 6 cieľových tvárí prezentovaných súčasne po dobu 20 s, a potom nasledovalo 18 pokusov AFC. V treťom bloku bolo rovnakých 6 cieľových tvárí prezentovaných súčasne po dobu 20 s, ale v 18 pokusoch AFC, ktoré nasledovali, sa k povrchom pridala gaussovská šumová maska ​​(50% šum). V žiadnom z blokov nebolo časové obmedzenie reakcie.

Obrázok v plnej veľkosti

Úloha trvala 9 minút alebo 54 pokusov, podľa toho, čo nastalo skôr. Úloha sa skrátila z pôvodných 72 pokusov 22 na časové obmedzenia na školách. Tri bloky pôvodnej CFMT sa zachovali, ale bloky 2 a 3 sa skrátili, aby zodpovedali počtu pokusov v bloku 1. Presnosť dospelých v našej adaptácii CFMT bola 82, 02% (SD: 7, 63) a podobná výkonnosti dospelých v roku pôvodná CFMT, v ktorej presnosť bola 80, 4% (SD: 11, 0). Tretí blok sa zopakoval, ak účastníci ukončili všetky pokusy pred časovým limitom, ale údaje z týchto opakovaných pokusov neboli zahrnuté do analýzy.

Na účely tejto štúdie a rozsiahlejšej vzdelávacej štúdie bolo vytvorených 126 tvárových stimulov zodpovedajúcich špecifikáciám pôvodnej CFMT, ktoré pozostávali celkom z troch testovacích sedení. Fotografie 42 kaukazských mužov z troch uhlov (profil frontálneho / ľavého štvrťroku / pravého štvrťroku) boli získané z databázy technológie rozpoznávania tváre (FERET) 31 . Čiernobiele obrázky boli orezané, aby sa vylúčili vonkajšie rysy tváre (vlasy atď.) Pomocou GIMP. Veľkosť každej tváre bola štandardizovaná na 180 × 245 pixelov a jas obrazu bol nastavený na hodnotu 110 pomocou funkcie Úrovne GIMP.

Úloha vnímania tváre

Úloha vnímania tváre merala schopnosť spracovávať výrazné a konfiguračné zmeny tváre 17 . Účastníci boli požiadaní, aby sa rozhodli, či dve prezentované tváre, ktoré boli následne prezentované, sú rovnaké alebo rôzne (obr. 4). Tváre boli považované za odlišné, pokiaľ ide o zmeny v ktoromkoľvek z týchto aspektov tváre: smer pohľadu (ľavý / pravý), výraz (šťastný / smutný) alebo totožnosť (osoba A / osoba B). Účastníci boli informovaní, že tváre by sa mali klasifikovať ako rovnaké iba vtedy, ak sú vo všetkých troch vlastnostiach tváre úplne rovnaké.

Image

Snímky obrazovky ukazujú stimuly z praktických pokusov. Každá skúška sa začala fixačným krížom prezentovaným na 800 ms, nasledovaným prvou tvárou prezentovanou na 500 ms, potom ďalším fixačným krížom na 800 ms a potom druhou tvárou, kým sa nezaznamenala odozva alebo neprešlo 5000 ms, podľa toho, čo nastalo skôr. Dve možné možnosti odpovede (rovnaké / rôzne) boli zobrazené súčasne s prezentáciou oboch tvárí. Ďalšia skúška sa začala ihneď po tom, čo účastník odpovedal. Zobrazený pokus ukazuje zmenu identity.

Obrázok v plnej veľkosti

Testovacie sedenie trvalo 7, 5 minút alebo 48 pokusov, podľa toho, čo nastalo skôr. 16 zo 658 účastníkov absolvovalo menej ako 48 pokusov. V priemere ešte ukončili 89, 7% pokusov a nikdy nie menej ako 62, 5%. Ak účastníci ukončili 48 pokusov v časovom limite 7, 5 minúty, sada tvárí bola prezentovaná znova, ale údaje neboli zahrnuté do analýzy. V polovici pokusov boli tváre rovnaké, v druhej polovici; tváre sa líšili (24 pokusov). V pokusoch, v ktorých sa tváre líšili, tretí vykazoval zmeny vo výraze, tretí v identite a tretí v pohľade (8 pokusov na jeden aspekt). Skúšobné ťažkosti sa menili pridaním hlukových masiek so zvyšujúcimi sa pevnosťami (25–81% v 8% krokoch), s výnimkou prvých dvoch pokusov, ktoré mali hlukovú masku 25%.

Na účely tohto experimentu sa urobili fotografie dvoch ženských kaukazských tvárí za štandardizovaných svetelných podmienok. Pre každú tvár sa získali štyri fotografie: šťastný výraz - pohľad doľava, šťastný výraz - pohľad doľava, smutný výraz - pohľad doľava a smutný výraz - pohľad do očí. Pomocou softvéru na úpravu obrázkov GIMP boli farebné fotografie upravené na jednotnú veľkosť a orezané, aby sa vylúčili vonkajšie vlastnosti tváre (vlasov atď.). Pomocou funkcie Úrovne GIMP sa štandardizovala ľahkosť obrázka a priemerné hodnoty RGB (jas: 105, R: 105, G: 75, B: 70). Náročnosť úlohy sa zvýšila prezentáciou obrázkov s Gaussovou šumovou maskou rôznej sily (25%, 33%, 41%, 49%, 57%, 65%, 73% alebo 81% šumu).

Štatistická analýza

Všeobecné a zovšeobecnené modely lineárnych zmiešaných efektov boli implementované v R 32, lme4 33 a lmerTest 34 na vyhodnotenie rozdielov vo výkone úloh medzi vekovými skupinami. Pokusy s časom odozvy pod 250 ms boli z analýzy vylúčené. Na posúdenie rozdielov vekových skupín v rozpoznávaní tváre sa vypočítal logistický model predpovedajúci správne / nesprávne odpovede (presnosť) a všeobecný lineárny model predpovedajúci časy odozvy v správnych pokusoch. Zahrnuté boli Helmertove kódované fixné účinky: veková skupina, úloha a pohlavie, ako aj všetky možné dvojsmerné interakcie a 3smerné interakcie. Výkon Z-skóre v úlohe relačného zdôvodnenia pre každého účastníka bol zahrnutý ako kovariát na kontrolu rozdielov vo všeobecných kognitívnych schopnostiach medzi vekovými skupinami (pozri tabuľku 1 a doplnkové výsledky v doplňujúcich informáciách). Na identifikáciu účastníka ID a školy / univerzity boli použité vnorené náhodné odpočúvania, aby sa odzrkadlil opakovaný postup a zoskupený charakter testovaných účastníkov. Plánované porovnávanie rozdielov vo vekových skupinách sa uskutočňovalo s použitím lsmeanov 35 a Bonferroni upravených pre viacnásobné porovnania. Na skúmanie vplyvu aspektu tváre na výkon v úlohe vnímania tváre sa vypočítali dva samostatné modely, ktoré predpovedali presnosť a časy odozvy v správnych pokusoch. Aspekty vekovej skupiny a tváre, ako aj ich vzájomné pôsobenie boli zahrnuté ako fixné účinky. Koariantné a náhodné účinky boli vypočítané tak, ako je opísané vyššie. Vlastné kontrasty boli vypočítané pomocou balíka multcomp 36 na preskúmanie rozdielov vo výkone závislých od aspektu tváre a porovnávania rozdielov medzi vekovými skupinami v rámci aspektov tváre. Tieto kontrasty boli korigované Bonferroni pre viacnásobné porovnania. Nakoniec sa vypočítal jeden model presnosti a jeden čas odozvy vo vnímaní tváre, ktoré boli totožné s vyššie uvedenými modelmi s výnimkou skutočnosti, že aspekt tváre bol zdanlivo zakódovaný s vnímaním pohľadu ako referenčnou skupinou. To umožnilo nahliadnutie do kontrastu interakcie tváre s vekovou skupinou pomocou súhrnnej funkcie. Odhady veľkosti účinkov použitých modelov sú uvedené v doplnkovej tabuľke S8.

Ďalšie informácie

Ako citovať tento článok : Fuhrmann, D. et al. Vnímanie a rozpoznávanie tvárí v dospievaní. Sci. Rep. 6, 33497; doi: 10, 1038 / srep33497 (2016).

Doplnková informácia

Súbory PDF

  1. 1.

    Doplnková informácia

Komentáre

Odoslaním komentára súhlasíte s tým, že budete dodržiavať naše zmluvné podmienky a pokyny pre komunitu. Ak zistíte, že je niečo urážlivé alebo nie je v súlade s našimi podmienkami alebo pokynmi, označte ho ako nevhodné.