阈下重复曝光对面孔偏好的影响：来自眼动的证据

武宗杰 韩尚锋 沈洁 陈玉雪 王羽凌 张林

摘 要 采用眼动追踪技术，考察阈下重复曝光对面孔偏好的影响，以及面孔吸引力在其中的调节作用，结果发现：（1）随着阈下曝光次数的增多，面孔的偏好比例上升，个体观看面孔的首次注视时间减少、总注视时间增多、瞳孔直径缩短；（2）面孔吸引力调节了阈下重复曝光对面孔偏好的影响，具体表现为高、低吸引力面孔的偏好比例随着阈下曝光次数的增多呈上升趋势，而中等吸引力面孔随着阈下曝光次数的增多呈倒U型趋势。从阈下重复的视角，探讨了自下而上的视觉刺激对面孔偏好的影响，拓展了面孔加工的双通路模型。

关键词 阈下；重复曝光；面孔吸引力；眼动

分類号 B849

DOI：10.16842/j.cnki.issn2095-5588.2023.09.005

1 引言

人们基于面孔自动形成第一印象，吸引力是其中重要的维度（Sutherland et al.， 2013）。Bruce和Young（1986）提出的面孔加工双通路模型强调了自下而上的视觉刺激对面孔加工的重要性。面孔所有者假设认为面孔吸引力是一种稳定特质，受面孔的平均化、对称性、性别二态性等特征影响（李欧， 陈红， 2010）。由于社会交往的复杂性，近年来学者们开始关注面孔吸引力的知觉变化（Han et al.， 2020; Wang et al.， 2020）。然而生活中人们难以准确识别所有面孔，面孔的感知和决策会受到无意识的影响，对其的偏好也是由视觉刺激的熟悉程度等因素所驱动（Sadr & Krowicki， 2019; Yagi & Inoue， 2018）。目前关于面孔刺激的无意识加工如何影响个体的面孔偏好尚不清楚，本研究将从面孔阈下呈现的视角，探讨面孔吸引力的知觉变化过程，拓展面孔加工的双通路模型。

社会互动通常使人们频繁接触，个体接触新异刺激的频率越高，对该刺激的情感态度越积极，这种现象称为重复曝光效应（Zajonc， 1968）。学者们考察了面孔吸引力的重复曝光效应，主要关注面孔的阈上重复曝光（Carr et al.， 2017b; Kuraguchi et al.， 2020; Thiruchselvam et al.， 2016）。然而面孔吸引力可以在无意识的情况下进行加工（Hung et al.， 2016），低像素图片或者仅仅呈现13ms的图片就足以使人们对面孔吸引力做出判断（Bachmann， 2007; Olson & Marshuetz， 2005）。本研究聚焦面孔阈下多次曝光时面孔偏好的知觉变化过程。Montoya等（2017）运用元分析方法发现，刺激阈下呈现时的重复曝光效应强于阈上呈现。由此提出假设1：对面孔的偏好随着阈下曝光次数的增多而上升。

个体对高、低吸引力的面孔加工有所不同。即使面孔阈下呈现，高吸引力面孔也具有加工优势（Tsikandilakis et al.， 2019）。随着面孔的不断曝光，不同吸引力的面孔在面孔知觉加工中起不同的作用。流畅性放大模型认为，重复会强化显性刺激特征，从而使积极特征显得更积极，消极特征更消极（Carr et al.， 2017a）。Han等（2020）发现高、中等吸引力面孔曝光五次后，面孔吸引力评分显著上升，而低吸引面孔曝光五次后无显著变化。Schein（2016）将面孔重复曝光25次，发现对有吸引力面孔的喜好随着曝光次数的增多而增加，对无吸引力面孔的喜好随着曝光次数的增多而减少。由此提出假设2：面孔吸引力在阈下曝光次数和面孔偏好之间起调节作用，具体表现为对高、中等吸引力面孔的评价随着阈下曝光次数的增多而上升，对低吸引力面孔的评价随着阈下曝光次数的增多而下降。

以往研究大多采用主观报告的方法研究面孔吸引力（Carr et al.， 2017b; Ritchie et al.， 2017; Wang et al.， 2020）。主观报告是多种认知过程的综合反映，难以反映阈下视觉刺激所诱发的认知变化，眼动技术则是重要的测量手段（韩映虹， 闫国利， 2010; 闫国利等， 2013）。以往学者采用眼动技术检测个体对视觉阈下刺激的感知（Elgendi et al.， 2018; Yoshimoto et al.， 2014）。眼球运动是注意选择的直接表现，眼动指标如注视到达时间可以反映早期的注意偏向，总注视时间则反映晚期的注意维持（韩尚锋等， 2019; Duc et al.， 2008）。以往研究表明有吸引力的面孔更容易被注意到且占据主导时间更长（Junchen & Hong， 2021; Shang et al.， 2020; Yang et al.， 2015）。此外，瞳孔反应是由自主神经系统控制的一种心理生理反应（Barbur， 2004）。瞳孔直径与认知负荷有关，当加工刺激需要更多的认知资源时则会诱发瞳孔扩张（温芳芳， 佐斌， 2012; Navarini et al.， 2021; Elgendi et al.， 2018）。由此提出假设3：当阈下重复曝光的面孔和未重复曝光的面孔同时呈现时，在注意加工的早期阶段，个体优先注意阈下重复曝光的面孔；晚期阶段则对阈下重复曝光的面孔总注视时间更长；个体观看阈下重复曝光面孔的瞳孔直径小于未重复曝光面孔。

综上所述，阈下呈现的面孔刺激如何影响面孔吸引力值得探讨，以及不同吸引力面孔的知觉变化趋势是否一致尚不清楚。本研究采用重复曝光范式，借鉴前人阈上研究的曝光次数（Förster， 2009; Han et al.， 2022），采用眼动追踪技术从阈下视角探究重复曝光对面孔偏好的影响，并进一步分析面孔吸引力在其中的调节作用。

2 方法

2.1 被试

本研究使用G*power3.1软件计算所需样本量（Faul et al.， 2007），在中等效应量（f=0.25），统计检验力1-β=0.95，α=0.05的前提下，为了达到交互作用0.95的统计检验力，进行重复测量方差分析计算所需样本量为54名，实际招募了104名大学生参与实验，其中男生47人，女生57人。所有被试视力或矫正视力均正常，无色盲或色弱，均为右利手，且自我报告为异性恋。整个实验遵循被试自愿原则，实验过程中被试可以随时停止或退出（数据按无效处理）。完成实验后被试可获得一定的报酬。

2.2 实验材料

从网上挑选出中性表情的男性和女性面孔共300张，经过Photoshop调整成大小一致（400×400像素）、无配饰、保留部分头发、亮度匹配的黑白照片。另外招募未参加正式实验的大学生32人，男16人，女16人，年龄在18～25岁之间（M= 21.28，SD= 2.25）对面孔吸引力进行7点评分。根据图片吸引力评分的结果，本研究选取评分靠前的32张面孔图片作为高吸引力组（M=5.97，SD= 0.43），评分在中间的32张面孔图片作为中等吸引力组（M= 4.23，SD= 0.09），评分靠后的32張面孔图片作为低吸引力组（M=2.83，SD= 0.22），三个吸引力等级组的均值差异显著（F（2，93）=995.87，p<0.01， ηp2=0.96）。其中，为了平衡性别差异，均选择男性面孔和女性面孔各48张。随机抽取一半高、中和低吸引力面孔各16张作为呈现阶段的材料，另外16张只在评价阶段出现。

2.3 实验仪器

使用Eyelink 1000眼动仪记录眼动数据。该仪器采样率为1000Hz，刺激呈现的屏幕分辨率为1024×768，刷新率为85Hz，显示器与被试双眼之间距离为60cm。

2.4 实验设计

本研究采用3（曝光次数：0、5、40）×3（面孔吸引力：高、中、低）的混合实验设计，面孔吸引力为被试间变量。因变量为面孔吸引力的偏好判断、首次注视到达时间、总注视时间和瞳孔大小。其中面孔偏好比例是指被试将面孔判断为“有吸引力”的次数占该面孔出现总次数中的比例。当个体对阈下曝光面孔的面孔偏好比例显著大于未曝光面孔时，表明个体认为阈下曝光的面孔吸引力更高（Heron-Delaney et al.， 2017），即出现阈下重复曝光效应。

2.5 实验程序

实验分为呈现阶段和偏好判断阶段。首先呈现一个500ms的注视点，注视点消失后，出现26ms的掩蔽刺激，接着出现10ms的面孔图片，面孔一组8张呈现5次，另一组8张呈现40次，两组面孔随机呈现，面孔消失后出现26ms的掩蔽刺激。刺激呈现时，被试需要集中注意力观察这些刺激，所有的面孔呈现完毕后，开始对面孔进行偏好判断。屏幕中会呈现两张面孔，一张是呈现过的面孔，一张是未呈现的面孔，被试需要判断哪张面孔更有吸引力，按F键表示左侧的面孔更有吸引力，按J键表示右侧的面孔更有吸引力。实验结束后告知被试实验目的，给予其报酬并表示感谢。具体流程如图1所示。

3 实验结果

3.1 行为数据

在进行正式分析之前，剔除了3个标准差之外的试次，剔除率为7.6%。对结果进行3（曝光次数：0次、5次、40次） ×3（面孔吸引力：高、中、低）的重复测量方差分析。结果显示，曝光次数主效应显著，F（2，92）=4.42，p=0.013，ηp2=0.05。40次曝光的面孔偏好（M=0.54，SD=0.23）高于0次曝光的面孔偏好（M=0.44，SD= 0.24，p=0.003），5次曝光的面孔偏好（M= 0.50，SD=0.24）处于两者之间但均不显著（ps>0.05）。面孔吸引力的主效应不显著，F（2，93）=1.05，p=0.355。

曝光次数和面孔吸引力的交互作用显著（见图2），F（4， 186）=4.49，p=0.002，ηp2=0.09。进一步简单效应分析发现，对于高吸引力面孔，40次曝光的面孔偏好大于5次和0次曝光的面孔（ps<0.05）。对于中等吸引力面孔，5次曝光的面孔偏好大于40次（p=0.019）。对于低吸引力面孔，40次曝光的面孔偏好大于0次和5次的面孔偏好（ps<0.05）。其余两者之间均不存在显著差异（ps>0.05）。

3.2 眼动数据

偏好判断阶段的两张面孔一张为阈下曝光过的面孔，一张为未阈下曝光过的面孔，两张面孔均为兴趣区，记录目标刺激出现后到被试做出按键反应之间的眼动轨迹。分析的眼动指标：（1）首次注视到达时间，指刺激呈现到形成第一个注视点之前的反应时间。（2）总注视时间，指在兴趣区内所有注视时间的总和。（3）瞳孔大小，指注视某一区域时瞳孔的平均大小。

首次注视到达时间上曝光次数主效应显著（见图 3），F（2，92） =4.21，p=0.006，ηp2=0.08。0次曝光（M=711.99，SD=27.46）的面孔首次注视到达时间大于5次曝光（M=632.99，SD=19.07，p=0.008）和40次曝光（M=632.09，SD=20.51，p= 0.013）的面孔，5次和40次曝光的面孔之间首次注视到达时间差异不显著（p>0.05）。面孔吸引力主效应和交互作用均不显著（ps>0.05）。

总注视时间上曝光次数主效应显著（见图4），F（2，92）=12.26，p<0.001，ηp2=0.21。0次曝光（M=664.88，SD=25.52）的面孔总注视时间短于5次曝光（M=752.26， SD=25.45，p=0.001）和40次曝光（M=802.77， SD=33.70，p<0.001）的面孔。5次和40次曝光的面孔之间总注视时间差异不显著（p>0.05）。面孔吸引力主效应和交互作用均不显著（ps>0.05）。

瞳孔大小上曝光次数主效应显著（见图5），F（2，92）=31.03，p<0.001，ηp2=0.25。40次（M=2258.24，SD=66.09）和5次（M=2256.13，SD=66.15）曝光的面孔瞳孔直径小于0次曝光（M=2391.35，SD=68.98，ps<0.001）的面孔，40次和5次曝光的面孔之间瞳孔大小差异不显著（p>0.05）。面孔吸引力主效应显著，F（2，93）=5.49，p=0.006，ηp2=0.11，中等吸引力面孔的瞳孔直径（M=1980.72，SD=105.31）小于低吸引力面孔（M=2463.81，SD=103.70，p=0.005）。曝光次数和面孔吸引力的交互作用不显著，F（4，186）=1.17，p=0.324。

4 讨论

本研究采用面孔阈下呈现方式，探讨无意识接触的面孔刺激如何影响面孔吸引力的知觉变化，结果发现面孔的阈下重复曝光提升了面孔偏好。同时考察了面孔吸引力在其中的调节作用，结果发现高、低吸引力的面孔偏好随着阈下曝光次数的增多而上升；中等吸引力的面孔偏好则随着阈下曝光次数的增多呈倒U型趋势。以往研究发现人们可以在最少的视觉信息中感知面孔吸引力（Olson， 2005），本研究补充了无意识的视觉信息如何影响后续的面孔加工，证实了面孔吸引力的阈下重复曝光效应，并发现不同吸引力面孔阈下重复曝光过程中其变化趋势不一致的现象，表明面孔阈下的快速呈现仍然会作用于后续的认知与决策，从阈下视角探讨了自下而上的视觉信息如何影响面孔吸引力的感知，拓展了面孔加工的双通路模型。

4.1 阈下重复曝光对面孔偏好的影响

本研究发现，个体对阈下重复曝光过的面孔优先注意，注意维持得更久，瞳孔直径缩短，且阈下重复曝光提升了面孔偏好，这表明阈下重复曝光对面孔吸引力的影响在早期加工时开始体现，并影响到后续面孔吸引力的决策反应。面孔能够快速、自动化地加工（Ritchie et al.， 2017），阈下曝光提升了对物理刺激的积极情绪（Montoya et al.， 2017），使阈下曝光的面孔具有加工优势，更早地进入意识（Junchen & Hong， 2021）。此外，本研究发现面孔阈下曝光40次时仍然有显著的曝光效应，而Montoya等（2017）通过元分析发现平均曝光37.53次后，对刺激产生厌倦感从而降低情绪评价。双因素模型可以提供解释，相比于面孔阈上曝光，阈下曝光的刺激更少到达疲惫感的阈值（Nordhielm，2002），因此在阈下曝光40次的情况下也会出现重复曝光效应。

4.2 阈下重复曝光对面孔偏好的影响：面孔吸引力的作用

面孔吸引力和曝光次数的交互作用可以发现，不同吸引力面孔的阈下曝光效应有不同的变化趋势，高、低吸引力面孔随着阈下曝光次数的增加均呈现上升趋势；而中等吸引力面孔则呈倒U型曲线。过去学者发现高、中等吸引力面孔存在重复曝光效应，而低吸引力面孔曝光效应不显著（Han et al.， 2020; Schein， 2016）。本研究则发现低吸引力面孔多次曝光后仍然会增加其面孔偏好，结果与流畅性放大模型不符，支持普遍积极转移模型，即熟悉会引发广泛的积极影响，而不受效价的影响（Monin， 2003）。可能的原因是低吸引力面孔诱发的消极影响和重复曝光效应诱发的积极影响相互抵消，从而使低吸引力面孔同样产生阈下重复曝光效应（Han et al.， 2022; Mrkva & Van Boven， 2020; Schein， 2016）。在行为结果上，低吸引力面孔在曝光0次与曝光5次时面孔偏好无差异，在大量曝光后面孔偏好才显著上升；在眼动结果上，低吸引力面孔曝光0次和5次的首次注视到达时间更短。结合行为结果和眼动结果可以进一步推测，当面孔阈下少量曝光时，低吸引力面孔诱发的消极影响起主要作用，从而使人们警觉（Junchen & Hong， 2021）；而当低吸引力面孔阈下大量曝光时，重复曝光诱发的积极影响起主要作用（Han et al.， 2022）。本研究发现中等吸引力面孔阈下曝光5次时，面孔偏好显著上升，这与前人面孔吸引力的阈上重复曝光效应结果一致（Han et al.， 2020）。然而在曝光40次后吸引力评价降低，可能的原因是人们会对日常生活中接触到的面孔形成内隐经验（李玥等， 2015），相较于高、低吸引力面孔，个体接触中等吸引力面孔频率更高，更易产生疲倦感从而使积极情绪降低，高频率的接触使得个体对其加工需要更少的认知资源，从而诱发了瞳孔收缩（温芳芳， 佐斌， 2012）。

本研究也存在一定的局限。首先，根据双因素模型，曝光次数和偏好之间有直线上升和倒U型曲线的关系（Nordhielm， 2002）。本研究阈下曝光40次，对面孔仍然产生积极情绪，未来研究可以增加曝光次数，更全面地探讨阈下曝光次数和面孔偏好之间的作用。其次，所有刺激材料均是中性表情，而不同表情也会诱发不同情绪从而影响面孔吸引力（Tsikandilakis et al.， 2019），未来研究可以加入面孔表情维度进一步分析情绪在面孔吸引力加工中的作用。最后，本研究采用行为和眼动技术研究了面孔吸引力的阈下重复曝光效应，今后还需要进一步通过认知神经科学的方法考察其神经机制。

5 结论

（1）随着阈下重复曝光的次数增多，面孔偏好比例上升、首次注视到达时间减少、总注视时间增多、瞳孔直径缩短。

（2）面孔吸引力的阈下重复曝光效应受到面孔吸引力的调节，高、低吸引力面孔的面孔偏好随着阈下曝光次数的增多呈上升趋势；而中等吸引力面孔的面孔偏好随着阈下曝光次数的增多呈倒U型趋势。

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