快乐表情对婴儿面孔种族知觉窄化的影响：眼动证据*

赵 斌 王安琪 刘少英** 严璘璘 刘广西

（1.浙江理工大学心理学系，杭州 310018；2.杭州钱塘区下沙街道社区卫生服务中心，杭州 310002）

1 引 言

面孔种族知觉窄化是视觉领域常见的知觉窄化现象，即3 个月婴儿能识别所有种族面孔，6 个月能识别本族和部分他族面孔，9 个月婴儿不能识别他族面孔，且这一现象具有跨文化的一致性（Kelly，2009；朱丹丹，刘少英，＆ 徐芬，2013）。研究发现，面孔种族知觉窄化影响婴儿对本族和他族面孔区别性的社会加工，例如，9 个月婴儿将本族面孔归类为“内群体”，而将他族面孔广泛归类为“外群体”（Quinn et al.，2016）；8 个月婴儿在不确定情境下，相对于他族更信任本族个体（Xiao et al.，2018）。Lee 等（2017）提出面孔知觉- 社会加工联结假说，认为婴儿期面孔种族知觉加工和社会性加工存在联结。然而，目前研究证据大多集中在面孔种族知觉窄化影响面孔社会性加工，近年来研究者开始探究面孔社会性信息对婴儿面孔种族知觉窄化的影响。

已有研究发现，表情影响婴儿面孔识别，Gross 等（2010）发现，7 个月婴儿熟悉正面中性面孔后，对偏转3/4 的面孔不能识别，而在快乐和愤怒条件下婴儿则能识别。Quinn 等（2020）直接探究了表情对婴儿面孔种族知觉窄化的影响，发现9 个月婴儿不能识别中性他族面孔，但是能识别快乐和愤怒他族面孔。然而，该研究在熟悉和测试阶段均采用了相同情绪的面孔，这无法确定婴儿的面孔识别是图像匹配，还是身份识别。此外，这一研究并未回答表情影响婴儿面孔种族知觉窄化的机制。

近年眼动研究发现婴儿对不同种族面孔的特征注视和扫描模式存在差异，且这种差异与其面孔种族识别绩效相关。在特征注视方面，6~9 个月婴儿对本族鼻子的注视显著高于他族，其在测试阶段的新异偏好得分与鼻子注视时间呈正相关，而他族面孔则无显著相关（刘少英等，2016；Liu et al.，2018）。在扫描路径方面，Gaither 等（2012）发现3 个月婴儿识别本族面孔的新异偏好得分与其在上下半部分面孔间的扫描频率呈正相关，对他族面孔则不存在相关；Liu 等（2015）发现在种族偏好中，年长婴儿相比年幼婴儿面孔间扫描频率更高，而这种扫描路径的发展变化与婴儿的面孔种族偏好发展有相似的发展进程。

已有研究也发现婴儿对快乐面孔的眼动模式不同于中性面孔，并且影响婴儿识别表情面孔。例如，相较于中性面孔，7 个月婴儿对快乐面孔嘴巴区域的注视时间比例多于眼睛区域（Segal&Moulson，2020），并且，快乐表情的显著性面孔特征可以帮助婴儿更好地识别面孔身份（Brenna et al.，2012）。综上推测，婴儿对快乐他族面孔的注视或扫描模式也可能不同于中性面孔，而这种眼动模式的变化可能与婴儿对他族快乐面孔的识别有关。

本研究主要考察快乐表情能否促进已发生知觉窄化的中国婴儿对他族面孔的识别，并采用眼动技术探究快乐条件下婴儿面孔识别的注意扫描模式是否不同于中性条件。采用快乐面孔作为材料是因为婴儿对快乐面孔存在注意加工优势（Malsert et al.，2020），并能促进婴儿对面孔的身份识别（Brenna et al.，2012）。研究范式结合Kobayashi 等（2018）的识别范式对视觉配对比较范式进行了改进：增加基线阶段控制婴儿初始注意偏向，并且快乐条件下测试阶段采用中性面孔以确保婴儿进行了身份识别，而非图像匹配。本研究设计了两个实验：实验一考察6 和9 个月婴儿对他族非洲面孔知觉窄化情况，并验证改进范式能否揭示婴儿面孔种族知觉窄化现象；实验二考察快乐条件下9 个月婴儿能否识别他族面孔，并比较快乐和中性条件下婴儿对他族面孔的注视和扫描模式差异。

2 实验一

2.1 研究方法

2.1.1 被试

招募杭州市某社区卫生服务院6 个月和9 个月的足月健康婴儿，最终纳入分析的有32 名6 个月婴儿（男16 名，M=181天，SD=18 天，剔除7 名未完成），32 名9 个月婴儿（男16 名，M=261 天，SD=32 天，剔除6 名未完成，1 名极端值）。各月龄被试随机分配到本族和他族条件。

2.1.2 材料

实验材料取自NimStim 面孔集（Tottenham et al.，2009），17 名成人对面孔进行愉悦度及唤醒度评分，最终选取亚洲和非洲中性女性面孔各4 张（愉悦度及唤醒度得分无差异ps>0.05）及同一身份的快乐非洲女性面孔，如图1 所示。非洲快乐面孔的愉悦度和唤醒度得分均高于非洲中性面孔（愉悦度：M中性=4.53±1.27，M快乐=5.96±1.44；t=6.94，p<0.001。唤醒度：M中性=4.06±1.35，M快乐=5.51±1.47；t=7.47，p<0.001）。

2.1.3 程序

婴儿通过眼动校准后进入正式实验。实验程序如图2 所示，基线阶段两张不同身份的亚洲中性面孔配对呈现两次，左右顺序平衡，每个试次10s，共20s；熟悉阶段由基线阶段两张面孔中任一张面孔配对呈现6 次，每个试次20s，共120s，其中两张熟悉面孔在被试间平衡；测试阶段面孔呈现方式和时间与基线阶段一致。

图2 实验流程（中性亚洲女性面孔为例）

2.1.4 数据分析

根据以往眼动研究，婴儿充分熟悉面孔的指标为熟悉阶段后三试次注视时间总和显著低于前三试次（Xiao et al.，2014）；婴儿测试阶段面孔识别能力的指标为新异偏好得分［新面孔注视时间/（新面孔注视时间+旧面孔注视时间）×100%，其中新旧面孔指熟悉阶段是否出现］。为了控制婴儿对面孔的初偏好，基线阶段的新异偏好得分计算与测试阶段相同。

眼动兴趣区域划分为：整脸、眼睛、鼻子和嘴巴区域（图3）。面孔特征注视采用测量指标为面孔兴趣区域注视时间比例，如：鼻子注视时间比例=（鼻子注视时间/整脸注视时间×100%）。

图3 面孔兴趣区域（AOI）划分

眼动扫描路径定义为婴儿在兴趣区域间两个连续注视点所在位置之间的路径。首先划分为面间路径和面内路径，其次面内路径包括：特征间路径（眼睛- 眼睛、眼睛-鼻子、眼睛-嘴巴、鼻子-嘴巴），特征-非面孔特征（特征到面孔内非特征区域）和特征保持（同一特征区域）。面孔扫描模式采用测量指标为扫描路径频次比例，如：面间路径扫描频次比例=（面间扫描频次/总扫描频次）×100%。

2.2 结果

2.2.1 熟悉面孔

表1 是婴儿熟悉阶段的注视时间。为了检验婴儿是否已熟悉面孔，以熟悉试次（前三试次，后三试次）、月龄（6 个月，9 个月）、种族（本族，他族）为自变量，进行重复测量方差分析。结果发现，熟悉试次的主效应显著F(1，60)=10.20，p=0.007，η2=0.14，前三试次的注视时间显著高于后三试次，其他主效应和交互效应均不显著（ps>0.05）。这说明婴儿均已熟悉面孔。

表1 婴儿在熟悉阶段的注视时间和基线、测试阶段的新异偏好得分

2.2.2 新异偏好

如表1 所示，婴儿新异偏好得分与随机水平50%进行单样本t 检验，基线阶段均无显著差异；测试阶段，6 个月婴儿对本族和他族面孔，9 个月婴儿对本族面孔的新异偏好得分均显著高于随机水平，而9个月婴儿对他族面孔新异偏好得分与随机水平无差异。这表明，6 个月婴儿能识别本族和他族面孔，9 个月婴儿只能识别本族面孔，而不能识别他族面孔，这验证了改进的视觉配对比较范式的有效性，确认了9个月婴儿不能识别他族非洲面孔。实验二将比较9 个月婴儿在快乐和中性条件下对他族面孔的识别和注意扫描模式的差异。

3 实验二

3.1 被试、材料与程序

快乐条件下纳入分析为16 名9 个月婴儿（男8 名，M=278 天，SD=43 天，排除4名未完成）。

材料为非洲快乐女性面孔，如图1c。程序将实验一中他族非洲条件下熟悉阶段中性面孔更换为同身份快乐面孔，基线和测试阶段不变。

3.2 结果

3.2.1 熟悉面孔

配对样本t 检验发现，熟悉阶段婴儿对他族快乐面孔前三试次的注视时间显著高于后三试次t(15)=2.60，p=0.014，说明婴儿已熟悉面孔。

3.2.2 新异偏好

如表1 所示，基线阶段新异偏好得分与随机水平无差异，测试阶段新异偏好得分显著高于随机水平。这表明9 个月婴儿熟悉他族快乐面孔后，能够识别他族面孔。

3.2.3 眼动分析

结合实验一数据，比较快乐和中性条件下9 个月婴儿对他族面孔注意扫描模式的差异。

3.2.3.1 面孔特征注视时间比例

婴儿各实验阶段面孔内部特征注视情况如表2。熟悉阶段：为了比较快乐和中性条件下婴儿对面孔特征的注视差异，以表情条件（快乐、中性）为被试间变量，面孔特征（眼睛、鼻子、嘴巴）为被试内变量，对特征注视比例进行重复测量方差分析。结果显示，仅面孔特征主效应显著F（2，29）=55.47，p<0.001，η2=0.79；表情条件主效应、表情与兴趣区域交互作用均不显著（ps>0.05）。

表2 9 个月婴儿对他族快乐和中性面孔特征注视比例［M（SD）%］

测试阶段将实验阶段（基线、测试）纳入被试内变量，进行与熟悉阶段相同的分析，结果显示，仅面孔特征主效应显著F（2，29）=93.83，p<0.001，η2=0.89；表 情 和实验阶段主效应及交互作用均不显著（ps>0.05）。以上结果表明，各实验阶段婴儿对快乐和中性条件下的面孔特征注视不存在差异。

3.2.3.2 扫描路径

快乐和中性条件下9 个月婴儿在各实验阶段对配对面孔的扫描路径频次比例如表3 所示。

表3 9 个月婴儿对他族快乐和中性面孔扫描路径的频次比例［M（SD）%］

熟悉阶段：为了比较婴儿面内、面间扫描的表情条件差异，进行表情条件2（中性、快乐）×扫描路径2（面间、面内）的重复测量方差分析。结果显示，扫描路径主效应显著F（1，30）=52.53，p<0.001，η2=0.67；其他主效应和交互作用均不显著（ps>0.05）。面内路径分析显示，扫描路径主效应显著F（2，29）=28.95，p<0.001，η2=0.491；表情主效应和其他交互作用均不显著（ps>0.05）。这说明在熟悉阶段婴儿对快乐和中性面孔的扫描方式相似。

测试阶段纳入实验阶段2（基线、测试），进行与熟悉阶段相同的面内面间路径分析，结果发现：扫描路径主效应显著F（1，30）=15.17，p=0.001，η2=0.34；扫描路径与实验阶段交互作用显著F（1，30）=30.83，p<0.001，η2=0.51；表情条件与扫描路径交互作用显著F（1，30）=4.17，p=0.050，η2=0.12，如图4A 所示（误差线为标准误），面间扫描频次比例，快乐条件大于中性条件（p=0.078），而面内扫描频次比例，中性条件大于快乐条件（p=0.031）；其他主效应和交互效应均不显著（ps>0.05）。这说明，与中性条件相比，婴儿在快乐条件下对他族面孔的面内扫描频率更低，但面间扫描频率更高。

图4 婴儿在基线和测试阶段各路径的扫描比例

面内路径分析发现，实验阶段主效应显著F（1，30）=19.76，p<0.001，η2=0.40；扫描路径主效应显著F（1，30）=25.15，p<0.001，η2=0.46；扫描路径与表情条件交互作用显著F（2，29）=3.37，p=0.018，η2=0.39，如图4B 所示，特征间、特征- 非特征路径的扫描频次比例，快乐条件均小于中性条件（p=0.013；p=0.019）；特征保持在表情条件间无显著差异；其余主效应和交互作用均不显著（ps>0.05）。这表明，相较于中性条件，婴儿在快乐条件对他族面孔特征间和特征-非特征扫描频次比例更低。

4 讨 论

本研究结果主要发现：（1）在改进实验范式下，6 个月婴儿能识别本族和他族面孔，9 个月婴儿只能识别本族面孔，不能识别他族面孔；（2）9 个月婴儿熟悉快乐表情后，能识别他族面孔；（3）婴儿在快乐和中性条件下对面孔特征的注视无差异，扫描路径存在差异。

实验一婴儿面孔种族知觉窄化的结果验证了改进范式的有效性，实验二9 个月婴儿在快乐条件下能够识别他族面孔，这与Quinn 等人（2020）的研究结果一致，并且本研究排除了图像匹配，证明了快乐表情能抑制婴儿的面孔种族知觉窄化，这支持了婴儿面孔加工的“知觉-社会联结”假说，为面孔社会性信息影响婴儿面孔知觉加工提供了更有力的证据。

本研究首次基于眼动技术探索了快乐表情促进婴儿识别他族面孔的注意机制。相比中性面孔条件，婴儿在熟悉快乐面孔后，在测试阶段的扫描比例面孔间更高而面孔内更低，这种扫描方式的差异与婴儿面孔种族偏好发展的扫描模式相似。面间扫描代表婴儿在对比两个面孔（Liu et al.，2015），婴儿在快乐条件下更多的面间扫描，更少的面内扫描，可能意味着婴儿采用了更有效的面间对比加工策略来区分新旧面孔。面内路径的分析结果发现，相较于中性条件，快乐条件下婴儿特征间扫描更少。这与婴儿对本族面孔的扫描模式不同，相较于他族面孔，9 个月婴儿对本族面孔特征间扫描频率更高（Xiao et al.，2014）。面孔特征间的注视转换扫描可能与结构信息加工有关（Maurer，Le Grand，& Mondloch，2002），8 个月婴儿更多利用结构信息加工本族面孔，对于他族面孔则更多利用特征信息（Ferguson，2009），这说明婴儿熟悉快乐表情后对他族面孔识别并没有采用与本族面孔相似的扫描模式，而有可能基于快乐表情的显著性面孔特征帮助婴儿更好地识别面孔（Brenna et al.，2012）。因此，婴儿在快乐条件下区分新旧面孔时可能采用了面孔间显著特征对比策略。

与预期不一致的是，在特征注视和扫描模式下，本研究没有发现婴儿在熟悉阶段对快乐和中性面孔的注视模式差异。这与以往研究的分歧可能是因为，材料呈现范式差异，以往研究考察表情间扫描差异采用被试内设计，通常呈现时间为5～10s，而本研究中熟悉阶段表情条件为被试间设计，每个被试只会看到快乐或中性面孔，且呈现时间为120s。由此猜测面孔特征注视模式的表情条件差异可能发生在早期的加工阶段，这受限于当前的眼动技术，未来可采用脑电技术探测。

总之，本研究利用眼动技术，采用改进的视觉配对比较范式，发现快乐表情能抑制9 个月婴儿的面孔种族知觉窄化，并发现婴儿对快乐条件他族面孔的扫描模式不同于中性条件。这一研究结果可为面孔知觉-社会加工联结假说提供了支持，并且为抑制婴儿的面孔种族知觉窄化、减少种族偏见提供新的途径。