El efecto de cara invertida
Fuente: Laboratorio de Jonathan Flombaum, Johns Hopkins University
En la percepción, es a menudo el caso que la capacidad de reconocer e interpretar e…
1. equipo y estímulos
- Este experimento requiere un ordenador y un experimento scripting software.
- Además, el experimento requiere de un conjunto relativamente grande de imágenes faciales, preferentemente con condiciones de iluminación similares y sin expresiones emocionales. Muchas bases de datos de este tipo de imágenes están disponibles libremente para fines de investigación. Un buen recurso es la base de datos de cara MIT: http://web.mit.edu/emeyers/www/face_databases.html#oulu
2. diseño
- Montar un conjunto de 80 imágenes faciales. Dividirlos por la mitad, en dos grupos de 40. Usar un grupo en la parte de la exposición incidental del experimento y reservar el otro grupo como hojas en la porción de prueba.
- Tenga en cuenta que los dos grupos deben tener las mismas proporciones relativas de hombres y mujeres. En otras palabras, si hay 25 rostros masculinos en un grupo de 40, debe haber 25 en el otro también.
- El programa de exposición incidental
- La primera parte del experimento consiste en exponer por cierto un participante a un conjunto de 40 caras a través de una tarea de la cubierta.
- El experimento comienza con una pantalla 'Listo'. Presiona la barra espaciadora comienza la exposición.
- Una vez que se presiona la barra espaciadora, cada una de las 40 caras se muestra en un tiempo de 1 s. Después de cada imagen, aparece una pantalla que dice "Hombre, mujer?". (La tarea de la cubierta para el participante es informar si un rostro era masculino o femenino).
- Configurar el programa para avanzar a la siguiente cara después de que el participante o bien presiona la tecla M o F, (correspondiente a hombre y mujer). Figura 1 esquematiza la secuencia de eventos en la fase de exposición del experimento.
- Esta fase del experimento es un total de 40 ensayos: uno para cada cara del conjunto.
Figura 1. Métodos para un paradigma incidental de memoria codificación diseñada para demostrar el efecto de cara invertida. El experimento consta de dos partes. En la primera parte, llamada la fase de codificación de daños incidentales, los participantes observar un conjunto de 40 caras, uno por uno y se pidieron que informe simplemente si cada cara es de hombre o mujer. En la segunda fase, el participante se da una prueba de memoria de la sorpresa. En cada ensayo, dos caras se muestran al lado. Uno de cada par es una de las caras que se muestra en la fase de codificación, y el otro, llamado la hoja, es una cara nueva, nunca antes vista por el observador. La tarea es usar las teclas de flecha izquierda y derecha para indicar que se enfrentan en cada par es el visto anteriormente. Crucial, la mitad de los pares de cara aparecen boca abajo. La medida de interés depende de exactitud de informe para el lado derecho en comparación con las caras boca abajo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
- El programa de la fase de prueba
- La parte de prueba del experimento también incluye 40 ensayos.
- Para cada ensayo, seleccione al azar una de las caras viejas y una de las caras previamente reservadas (del mismo sexo). Coloque uno en el lado izquierdo de la pantalla y otro a la derecha.
- La tarea es para que el participante indicar con la tecla de flecha izquierda o derecha cuál de las caras en un par fue vista antes.
- La manipulación fundamental es que en medio de los ensayos, las dos caras se presentan al revés.
- Combinación al azar ensayos al revés y derecho-lado-para arriba.
3. ejecución del experimento
- Antes de empezar el experimento, es una buena idea pedirle al participante si él o ella tiene conocidos impedimentos visuales o dificultades y en particular, si piensan que tienen alguna dificultad para reconocer personas.
- Asiento a 60 cm del monitor de la computadora presentación participante.
- Explicar la fase de codificación al participante siguiente, sin mencionar la fase de prueba para venir:
- "Se trata de un experimento sobre percepción de la cara. En cada ensayo, verá una cara solo por un segundo, seguido por una pantalla en la que se le pedirá identificar el sexo de la cara que acabas de ver. Pulse la tecla M para masculino y la tecla F para mujer. La tarea puede parecer muy fácil, como estamos llevando a cabo un estudio con varios experimentos, algunos estímulos incluyendo fácil identificar y algunas con estímulos alterado digitalmente, más desafiantes. Los resultados, tomados en conjunto, nos ayudará a entender las características faciales usadas para reconocer el sexo de una cara. Si parece fácil o difícil para usted, por favor, haz tu mejor esfuerzo. Sólo hay 40 ensayos y tardará menos de cinco minutos".
- Inicio del programa y soporte cerca como el participante termina esta fase del experimento.
- Cuando el participante se hace, decir lo siguiente:
- "Gracias por completar la parte del estudio. Gustaría que ahora hacer un segundo experimento, que también va a durar sólo cinco minutos. En cada ensayo, usted verá dos caras, una en el lado izquierdo de la pantalla y una lado derecho. Una de las caras de cada par será uno de los rostros que acabas de ver, y el otro será una nueva cara, uno que no aparece en la tarea de juicio sólo hizo. Su tarea es ahora identificar la cara de 'vieja', que apareció en la tarea de juicio. Utilice la tecla flecha izquierda para indicar la cara de la izquierda y la tecla de flecha derecha para el rostro a la derecha. En algunos de los ensayos, las dos caras se muestran invertida. Esto es irrelevante, su tarea es siempre hacer todo lo posible para identificar la cara que crees que vio una vez ya. "
- Soporte como el participante completa la prueba de memoria.
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No tratamos de detectar y reconocer rostros, simplemente sucede, por cierto.
Sorprendentemente, para un reconocimiento exitoso, los cálculos complejos y exigentes deben ocurrir en redes cerebrales dedicadas para integrar características separadas en una cara cohesiva.
Si bien reconocer las caras al revés es relativamente fácil, identificarlas en una posición invertida es mucho más difícil, aunque esto no es cierto para otros tipos de objetos visuales.
Esto a menudo se conoce como el efecto de la cara invertida, y se utiliza en experimentos diseñados para investigar cómo se lleva a cabo el reconocimiento facial tanto cognitivamente como en el cerebro.
Este video demostrará cómo diseñar y ejecutar, así como cómo analizar e interpretar un experimento que investiga el efecto de la cara invertida a través de un paradigma de memoria de codificación incidental.
En este experimento, se les pide a los participantes que juzguen los rostros masculinos y femeninos en dos fases diferentes: exposición incidental y pruebas.
Durante la primera parte de exposición incidental, al participante se le muestra un conjunto de 40 caras, una a la vez durante 1 s cada una.
Después de que se muestra cada imagen, se le pide al participante que informe si era hombre o mujer presionando una tecla asociada. Este proceso imita nuestra capacidad natural de procesar rostros, incidentalmente, sin saberlo.
Luego, para la segunda fase de prueba, se muestran al participante dos caras una al lado de la otra. Uno se elige al azar de la parte de exposición incidental y el otro, llamado papel de aluminio, es del sexo y nunca antes visto por el participante.
Las caras en el período de prueba también se entremezclan aleatoriamente, con la mitad de ellas al revés y la otra mitad, al derecho hacia arriba. Se le pide al participante que indique cuál de los dos fue visto anteriormente.
En este caso, la variable dependiente es el número de caras correctamente identificadas, una medida simple de la precisión de la memoria, en orientaciones verticales e invertidas.
Se espera que los participantes se desempeñen mejor al recordar rostros vistos anteriormente cuando se muestran en posición vertical, en lugar de invertidos. El mal rendimiento al identificar las caras invertidas se conoce como efecto de cara invertida.
Antes de comenzar el experimento, verifique que el participante no tenga ninguna discapacidad visual conocida o dificultad para reconocer a las personas.
Para empezar, siéntese el participante a 60 cm del ordenador de presentación. Explique las instrucciones para la fase de exposición incidental sin mencionar la fase de prueba que se avecina.
Inicie el programa y párese cerca mientras el participante realiza la primera fase del experimento y completa 40 ensayos en un período de 5 minutos. Tenga en cuenta que ven una sola cara durante 1 s e identifican el sexo de la cara presionando la tecla 'M' para hombres o 'F' para mujeres.
Después de la fase inicial, agradezca al participante por completar esta parte del estudio e infórmele de las instrucciones para la siguiente fase de la prueba.
Una vez más, inicie el programa y párese cerca mientras completan la segunda fase de memoria de 40 ensayos. En esta parte, tenga en cuenta que el participante presiona la tecla de flecha izquierda o derecha para indicar qué rostro se observó anteriormente.
Para analizar los datos, basta con calcular la proporción de rostros identificados correctamente y graficar los resultados de la precisión de la memoria por tipo de ensayo: vertical frente a invertido.
Tenga en cuenta que para la mayoría de los participantes visualmente normales, la precisión es mucho mayor al identificar rostros que están erguidos en lugar de invertidos, lo que demuestra el efecto de cara invertida.
El bajo rendimiento con los invertidos sugiere que los mecanismos especializados de procesamiento facial están sintonizados para aprovechar el hecho de que casi siempre se experimentan en una orientación vertical.
Ahora que está familiarizado con la complejidad involucrada en el procesamiento de caras invertidas, examinemos escenarios de investigación adicionales donde se puede aplicar el efecto.
Los estudios de neuroimagen han utilizado el efecto de la cara invertida para identificar las regiones del cerebro involucradas en el procesamiento especializado de la cara.
Las caras erguidas producen una respuesta neuronal más fuerte en el área fusiforme de la cara, o FFA, que las invertidas, lo que sugiere que las caras invertidas no logran involucrar a las neuronas especializadas en el procesamiento facial.
Además, el daño cerebral a la FFA puede resultar en un trastorno conocido como prosopagnosia, la incapacidad de reconocer rostros, incluido el propio.
La tarea se utiliza a menudo para diagnosticar la ceguera facial, ya que las personas prosopagnósticas suelen tener tanta dificultad para identificar las caras del lado derecho como las invertidas.
Acabas de ver la introducción de JoVE al efecto de cara invertida. Ahora debería tener una buena comprensión de cómo diseñar y llevar a cabo este tipo de experimento mediante la implementación de la codificación de una serie de caras y la recuperación de caras familiares de memoria. También debes saber analizar e interpretar los resultados.
¡Gracias por mirar!
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Q1: What is the inverted-face effect and why does it occur?
The inverted-face effect describes the difficulty people experience recognizing upside-down faces compared to upright ones, despite performing well with other inverted visual objects. This occurs because face recognition relies on specialized brain networks and computations tuned to process faces in their typical upright orientation. Poor performance with inverted faces suggests these dedicated facial processing mechanisms fail to engage effectively when orientation changes.
Q2: How is the incidental-encoding memory paradigm used to study face recognition?
The incidental-encoding paradigm presents participants with 40 faces for 1 second each, asking them to judge sex without mentioning a memory test. During the subsequent test phase, participants identify previously seen faces among foils, with half presented upright and half inverted. This design mimics natural face processing and measures memory accuracy across orientations, revealing the inverted-face effect through performance differences.
Q3: What brain region is specialized for processing upright faces?
The fusiform face area, or FFA, is a specialized brain region that shows stronger neural responses to upright faces than inverted ones. Neuroimaging studies using the inverted-face effect have identified this region as central to face recognition. Damage to the FFA can result in prosopagnosia, the inability to recognize faces including one's own, demonstrating its critical role in facial processing.
Q4: How do participants perform the incidental-exposure phase of the experiment?
Participants sit 60 centimeters from a computer and view 40 faces presented one at a time for 1 second each. After each face appears, they press 'M' for male or 'F' for female to indicate the face's sex. This 5-minute phase requires no memory encoding instructions, allowing researchers to study how faces are processed incidentally, without deliberate memorization effort.
Q5: What does poor performance on inverted faces reveal about face processing?
Poor performance on inverted faces, often near chance accuracy, indicates that specialized facial processing mechanisms are specifically tuned to upright orientations. Since faces are almost always encountered upright in natural experience, the brain's face-processing systems have evolved to exploit this statistical regularity. When faces are inverted, these specialized mechanisms fail to engage effectively, causing recognition to drop dramatically.
Q6: How is the test phase structured in the inverted-face effect experiment?
The test phase presents 40 trials with two faces displayed side-by-side: one previously seen and one new foil matched for sex. Participants press left or right arrow keys to indicate which face they recognize. Faces are randomly intermixed, with half upright and half inverted, allowing researchers to compare memory accuracy across orientations and quantify the inverted-face effect.
Q7: How can the inverted-face effect be used to diagnose prosopagnosia?
Prosopagnosia, or face blindness, results from damage to the fusiform face area and impairs face recognition regardless of orientation. Unlike typical individuals who show poor performance only with inverted faces, prosopagnostic individuals struggle equally with both upright and inverted faces. The inverted-face effect task helps diagnose this condition by revealing whether orientation-dependent deficits exist or if recognition is uniformly impaired.