人类熟悉性特征识别障碍神经机制的研究进展

贾竑晓　周　勇　朱　虹

(1.北京脑重大疾病研究院精神分裂症研究所 精神疾病诊断与治疗北京市重点实验室 首都医科大学附属北京安定医院，北京100088; 2. 北京中医药大学，北京 100029)



人类熟悉性特征识别障碍神经机制的研究进展

贾竑晓1,2*周勇1朱虹1

(1.北京脑重大疾病研究院精神分裂症研究所 精神疾病诊断与治疗北京市重点实验室 首都医科大学附属北京安定医院，北京100088; 2. 北京中医药大学，北京 100029)

【摘要】本文综述了人类熟悉性特征识别障碍涉及复杂的神经机制，包括： ①面孔失认症在涉及到面孔识别过程中出现的解剖结构和认知功能的障碍。②声音失认症患者声音识别障碍涉及到的神经机制。③熟悉的面孔和熟悉的声音被同时处理时两者之间存在的相互关系。④在识别熟悉人中左侧或右侧大脑损伤的两种不同模型及其影响。⑤颞叶前部损伤在识别熟悉人障碍中起到关键作用。

【关键词】熟悉人识别；面孔；声音； 名字

人类熟悉性特征识别障碍的相应表现在临床上非常常见，临床上常见到患者对面孔熟悉性的损伤。常见的有替身综合征(capgras syndrome)，患者认为身边的亲人或者熟人已经被一个陌生人冒充替换掉了。同样的存在声音失认症的临床现象，有些患者不能通过声音来识别熟悉的人。精神分裂症患者的熟悉性加工过程明显受损。这可能与精神分裂症患者的妄想、错觉相关。人类熟悉性特征识别障碍涉及到复杂的神经机制，本文就相关的进展进行综述。

1面孔失认症在涉及面孔识别过程中出现的解剖结构和认知功能的障碍

多数研究认为枕部皮质是一个识别面部的物理性质的脑区[1]，而梭状回面孔区中部可能参与真正的身份识别[2]。然而，关于面部识别的确切发展过程仍然存在争议。

有学者[3]支持阶梯式和分解式的加工过程，他们指出首先面孔可能会被分解为很多小的单元，有些低级的区域选择性的识别这些面孔成分，然后再输出汇总到比较高级的全脑区的脑区。这是由一种前馈反应的程序来完成的，即每一级只完成或处理面孔的一部分特征，然后再转给下一级。然而Gold等[4]和Rossion等[5]在神经功能模型和神经影像学资料的基础上提出了反向的阶梯模型。该模型指出面孔整体上被梭状回面孔区中部区域识别，然后在低级的视觉加工的过程中，在低级与高级的脑区之间可能会产生某些交互作用，而更高级的认知过程产生在这些交互作用的基础上。

第二个争论是关于面孔失认症中感知与联想形式之间的区别。De Renzi等[6]指出感知型失认障碍不只可以在识别熟悉人的过程中发生，而且在识别陌生人或非特定信息(诸如年龄、性别和情感表达)也会发生，这可能与更高层次的视觉障碍有关系。而联想型的障碍只包含有熟悉人加工的障碍，而不包含有对陌生人加工出现的障碍，这可能与某些联想过程出现障碍有关。

Barton等[7]和Fox等[8]从神经解剖学的观点指出感知型面孔失认症可能是由于右侧的梭状回面孔区中部中断，而联想型面孔失认障碍可能是由于颞叶前部的病变，其可能的原因或者是面部的感知与记忆之间断联系，或者是由于面部记忆的缺失。Yovel等[9]调查了所有文献中符合联想型面孔失认症的患者，来研究他们是否只存在于视觉的缺陷还是存在其他感觉通路的缺陷以至于影响识别他人。患者在一开始就被限定为只有视觉缺陷，但是当要把其他因素也考虑进来时，就会发现很多都是多模态受损的，也就是说往往都同时含有声音或者名字辨认的受损。因此非常有必要区分那些有前颞叶和视觉损伤的患者是否同时存在听觉上的损伤。

2声音失认症患者声音识别障碍涉及的神经机制的研究

近年来的功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging， fMRI)的研究已经确定选择性的语音处理皮质是中央前回与颞上回。所有这些区域对人的声音有着更大的反应[10- 11]。颞叶的这部分识别语音的区域被称为“颞叶语音识别区”，而且主要在大脑右侧。这一结构包含有阶梯式的解剖结构，后半部分主要用来处理必要的关于声音的感知，前面的部分更多的在语音识别的抽象作用上面起作用。

大多数研究者[12-13]认为，不管是声音还是面孔，后部分的结构主要与低级的感知功能相关，而前部分的结构主要与识别他人的识别过程相关。虽然在声音处理上所涉及的机制和变量上有了一定进展，但是在语音识别与语音辨认之间的神经解剖学上的相关性仍然是比较有争议的话题。一方面，与面孔失认症的感知与联想障碍相同，声音的识别与辨认过程也可以通过脑损伤来进行分离。另一方面，在涉及到联想的模型时常常会得到不一致的结论。

因此，目前尚不清楚在多模态的脑损伤之外是否存在只涉及联想部分损伤的模型，如果有，推断出可能是由于颞叶前部在不同部位的病变造成的。这些未解决的临床问题均涉及一些理论问题。有关联想型的面孔失认症和联想型的声音失认症均与板块模型相关联。声音和面孔识别在达到描述性结构之前均是独立的过程，任何一个模块在相对应的个人识别码(personal indentification number, PIN)之前均不能与其他模块相关联。因此按照板块模型的说法，描述性结构应该包含有完整的关于声音与面孔的样式，随后连接着面孔接收单元与声音接收单元，并允许进入个人识别码并形成有意义的语言信息。但是在不同的通道中间，在达到个人识别点之前是存在相互的关联与沟通仍需进一步的研究。

3熟悉的面孔和熟悉的声音被同时处理时两者之间存在的相互关系

Fox等[14]通过功能磁共振成像手段获得了令人印象深刻的数据。这些数据显示出在识别熟悉人的声音与面孔等通道中间，在达到个人识别点之前是存在相互的关联与沟通的[15]。这些研究者通过磁共振研究在辨认声音或者辨认声音内容时大脑活动的状态，研究显示当被试注意力集中在识别熟悉人发出的声音来源而不是声音内容时，大脑的梭状回面孔区中部区域被激活。在同时进行的熟悉声音与面孔的刺激过程中，通过事件相关电位也观察到了两者之间的关联。这个实验通过集成的视听工具来进行研究。所有这些数据均表明，对熟悉人的识别，可以发生在声音与面孔处理过程的早期阶段，早在到达个人识别码之前就可以通过两者的相互作用识别出来。有研究[16]表明，在面孔和声音之间发现的相互作用并没有出现在面孔和名字之间。这些结果表明，那些感觉的数据比语言或者个人识别的数据更易被整合。右半球的感觉运动系统在识别声音和面孔时占优势，左半球在识别名字时占优势。也就是说似乎有相同的通道来处理声音和面孔，但是有不同的通道来处理面孔与名字。但是在个人识别码之前的声音与面孔的相互沟通作用与现有的特异板块模型或者基于相互激活竞争模型(Interactive Activation Competition Model, IAC)模型的熟悉人的识别假说均存在分歧[17]。

4在识别熟悉人中左侧或右侧大脑损伤的两种不同模型及其影响

面孔失认症存在不同的类型以及可能的神经模块机制。但是在患者中观察到的与熟悉面部失认有关的颞叶前部病变是存在争议的。因为一些学者[18]认为面孔失认症是一种联想性质的失认障碍，而另一些学者[19]认为面孔失认是一种多模态的失认障碍。Gainotti[1]仔细回顾了过去的文献发现，在熟悉人识别障碍中存在左、右颞叶萎缩等两种不同的类型，然后他对所有报道过有熟悉人识别障碍的患者进行了左、右颞叶前部病变的筛查。结果显示在熟悉人识别障碍的患者中的确存在左、右前颞叶损伤这两种不同类型的损伤。当右侧颞叶受损时，患者存在一些对刺激物的情感体验或者被刺激物独特信息提取过程的障碍。当左侧颞叶受损时，患者在寻找刺激物名字时存在障碍。

这些关于熟悉人识别障碍的左右颞叶萎缩的不同模型与IAC模型有很大区别。IAC模型的假说：①认为对熟悉人的识别常在超模态的PIN水平，而Hailstone等[13]的数据表明是在特异性识别单元的水平;②PIN不储存个人的信息，但是能提供一个通向信息储存地的自由出入的关口，信息在这里完整的被保存下来。这种说法使人们开始推测在左右颞叶受损的患者中也应该存在一个完整的PIN，也就是说，面对同样的面孔或者名字的刺激，会有相同数量的语言信息被提取出来。与此相反地，Gainotti[1]的研究显示右侧颞叶前部损伤的患者在通过面孔识别个人特定信息时存在选择性的障碍，这与患者的熟悉性感觉无关。有两例分别为右侧和左侧颞叶萎缩的患者，尽管他们对熟悉的人声音有着完整的熟悉性，但是他们对语言信息有着不同的提取量。前者不能从面孔中获取到独特的个人信息，但是能从名字中提供一些传记性质的信息，后者在只提供熟悉人名字时存在损伤。该结果与IAC 假说不一致，IAC假说认为PIN提供了一种通往信息储存地的通道，这种不一致在正常被试的调查中也被发现，正常被试者被要求从呈现给他们的面孔或者声音中提供熟悉人的特定信息。

这些研究者的结果均表明正常被试者更倾向于将熟悉的判断为不熟悉的，在面孔识别中比在声音识别中更倾向于判断为“仅仅是熟悉”，这些结果与IAC的模型是冲突的。因为如果PIN提供了一种通往信息储存地的通道(存储有关的人的语义信息)，那么熟悉的就只是反映了PIN和这个语义存储之间的关联，那么也就没有理由去解释在声音和面孔上面存在差异这一现象。

5解释颞叶前部损伤在识别熟悉人障碍中起到关键作用的高级模型

两个主要的模型在之前已经解释了颞叶前部损伤在熟悉的人识别障碍中的关键作用。按照第一种模型的说法[19-20]，颞叶前部，特别是右侧的颞叶前部，在社会认知中占据着主导地位。如果在右侧颞叶前部损伤的患者中发现对熟悉人的面孔和声音识别障碍，或者在左侧颞叶前部损伤的患者中发现对熟悉人名字的识别障碍，均应归类到这种社会认知的损伤。第二种观点认为熟悉的情感损伤以及无法从面孔和声音进入人特有的语义信息反映了主要是感觉信息颞叶前部右侧在构建描述性结构中起主导作用。而对熟悉名字识别障碍的颞叶前部左侧损伤主要是基于语言信息。支持第二种观点的数据主要由Snowden等[21]获得。这些研究者发现，语义痴呆症患者主要是右颞叶萎缩，他们在反映语义记忆的金字塔和棕榈树的测试中表现出在图片上比语义上结果更差的结论。而相反的结论是在左颞叶萎缩的患者中发现的。这样的结果就显示出颞叶前部左侧、右侧在功能上的不同不只体现在对熟悉人识别上面，而是扩展到了其他的领域，这与其他很多研究者获得的结论是一致的。最后，关于颞叶前部左侧、右侧损伤的患者在识别熟悉人障碍的具体表现形式上面还应再做更进一步的研究。

综上所述，较为一致的看法为面孔失认症涉及的脑区为枕部皮质和梭状回面孔区中部，声音失认症涉及的脑区为“颞叶语音识别区”，颞叶前部损伤在识别熟悉人障碍中起到关键作用。但面孔识别的具体加工过程，声音识别时在多模态的脑损伤之外是否存在只涉及联想部分损伤，熟悉的面孔和熟悉的声音被同时处理时两者之间存在的相互关系，左右颞叶萎缩的不同模型对IAC模型的挑战，仍需要大量研究[22]。

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编辑孙超渊

Progress in the neural cognitive mechanism of familiar people recognition disorders

Jia Hongxiao1,2*, Zhou Yong1, Zhu Hong1

(1.BeijingKeyLaboratoryforMentalDisorders,CenterofSchizophrenia,BeijingInstituteforBrainDisorders,BeijingAndingHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100088,China; 2.BeijingUniversityofChineseMedicine,Beijing100029,China)

【Abstract】This article describes the progress in the neural cognitive mechanism of familiar people recognition disorders: ①The anatomical structures and the cognitive processes involved in face recognition; ②the anatomical structures and the cognitive processes involved in face and voice recognition; ③ the interactions that exist among the perceptual processes subsuming face and voice recognition, but not people’s faces, voices and proper names; ④the different roles of the right and left hemisphere in identifying people by face, voice and name; ⑤ pivotal role of anterior temporal lobe system impairment in the familiar people recognition disorders.

【Key words】familiar people recognition; faces; voices; proper names

(收稿日期：2015-09-20)

【中图分类号】R 74

[doi：10.3969/j.issn.1006-7795.2016.02.013]

*Corresponding author， E-mail：jhxlj@ccmu.edu.cn

基金项目：北京市自然科学基金(7152069)， 北京市科委“首都临床特色应用研究”专项(Z151100004015061)。This study was supported by Natural Science Foundation of Beijing(7152069)， Clinical Characteristics Program of Beijing Municipal Science and Technology Commission(Z151100004015061).

网络出版时间：2016-04-1221∶14网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3662.r.20160412.2114.050.html

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