El efecto de cara invertida

Sensation and Perception

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Overview

Fuente: Laboratorio de Jonathan Flombaum, Johns Hopkins University

En la percepción, es a menudo el caso que la capacidad de reconocer e interpretar estímulos complejos sin esfuerzo pero realmente las demandas complicadas e intensivo tratamiento. Esto es porque el proceso es especializado y automatizado para ciertos tipos de estímulos muy importantes. Entre los mejores ejemplos de este fenómeno es el proceso de la cara. No tratan de detectar y reconocer caras. Parece suceder. Sin embargo, detección de caras y decirles aparte de uno a otro es realmente una tarea computacional exigente.

Habilidades de reconocimiento facial humano dependen de cálculos especializados y redes cerebrales dedicados. Una simple demostración de esto es el efecto de cara invertida. Reconociendo caras al revés es mucho más difícil que reconocerlos hacia arriba, pero el mismo no es cierto para muchas otras clases de objetos visuales. El efecto de cara invertida es demostrado en una variedad de maneras. Este video muestra un incidental codificación paradigma de memoria para investigar el procesamiento facial y el efecto de cara invertida.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Aspectos esenciales de la sensación y la percepción. El efecto de cara invertida. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Procedure

1. equipo y estímulos

  1. Este experimento requiere un ordenador y un experimento scripting software.
  2. 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

  1. 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.
    1. 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.
  2. El programa de exposición incidental
    1. 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.
    2. El experimento comienza con una pantalla 'Listo'. Presiona la barra espaciadora comienza la exposición.
    3. 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).
    4. 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.
    5. Esta fase del experimento es un total de 40 ensayos: uno para cada cara del conjunto.

Figure 1
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.

  1. El programa de la fase de prueba
    1. La parte de prueba del experimento también incluye 40 ensayos.
    2. 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.
    3. 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.
    4. La manipulación fundamental es que en medio de los ensayos, las dos caras se presentan al revés.
    5. Combinación al azar ensayos al revés y derecho-lado-para arriba.

3. ejecución del experimento

  1. 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.
  2. Asiento a 60 cm del monitor de la computadora presentación participante.
  3. Explicar la fase de codificación al participante siguiente, sin mencionar la fase de prueba para venir:
    1. "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".
  4. Inicio del programa y soporte cerca como el participante termina esta fase del experimento.
  5. Cuando el participante se hace, decir lo siguiente:
    1. "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. "
    2. Soporte como el participante completa la prueba de memoria.

No tratamos de detectar y reconocer caras, pasa, por cierto.

Impresionante, para reconocimiento de éxito, cálculos complejos y exigentes deben ocurrir en redes cerebro dedicado a integrar características que aparte de un rostro coherente.

Mientras que es relativamente fácil reconocer caras derecha arriba, identificándolos en una posición al revés es mucho más difícil, aunque esto no es cierto para otras clases de objetos visuales.

Esto se conoce como el efecto de cara invertida y se utiliza en experimentos diseñados para investigar cómo reconocimiento de la cara ocurre tanto cognitivamente y en el cerebro.

Este video demostrará cómo diseñar y ejecutar, así como analizar e interpretar un experimento investigaron el efecto de cara invertida a través de un paradigma de memoria codificación incidentales.

En este experimento, los participantes se les pide a juez de caras masculinas y femeninas en dos fases de diferencia: exposición incidental y pruebas.

Durante la primera parte de la exposición incidental, el participante se muestra un conjunto de 40 caras, uno-en-un-tiempo para 1 s cada uno.

Después de visualiza cada imagen, el participante se le pide que informe si era hombre o mujer, haciendo una pulsación de la tecla asociada. Este proceso imita nuestra capacidad natural de procesar caras — por cierto, sin saberlo.

Entonces, para la segunda fase de prueba, el participante se muestra dos caras al lado. Uno elegido al azar de la parte de la exposición accidental y el otro, llamado la hoja, es sexo-emparejado y nunca antes visto por el participante.

Caras en el periodo de prueba también son al azar entremezcladas, con la mitad de ellos boca abajo y la otra mitad, el lado derecho hacia arriba. El participante se le pide indicar cuál de los dos fue visto anteriormente.

En este caso, la variable dependiente es el número de caras, correctamente identificados, una simple medida de la exactitud de la memoria — a través de orientaciones vertical e invertidas.

Se espera que los participantes se desempeñan mejor en recordando caras vistos anteriormente cuando se muestran verticalmente, frente a invertido. Bajo rendimiento cuando identifica las caras invertidas se conoce como el efecto de cara invertida.

Antes de comenzar el experimento, verificar que el participante no tiene ningún conocidos impedimentos visuales o dificultad en el reconocimiento de personas.

Para empezar, asiento al participante 60 cm desde el ordenador de presentación. Explicar las instrucciones para la fase de exposición incidental sin mencionar la fase de prueba para venir.

Inicie el programa y soporte cercano como el participante realiza la primera fase del experimento y completa 40 ensayos en un período de 5 minutos. Nota que ven un solo rostro para 1 s e identificar el sexo de la cara presionando el soy ' clave para hombre o 'F' para mujer.

Tras la fase inicial, gracias a los participantes para completar esta parte del estudio y le informará acerca de las instrucciones para la siguiente fase de la prueba.

Una vez más, inicie el programa y soporte de cerca como se completa la segunda fase de memoria de 40 ensayos. En esta parte, tenga en cuenta que el participante presiona cualquier tecla de la flecha izquierda o derecha para indicar que se enfrentan se observó previamente.

Para analizar los datos, simplemente calcular la proporción de caras correctamente identificados y ver los resultados de la exactitud de memoria por tipo de ensayo: versus en posición vertical invertida.

Tenga en cuenta que para los participantes más visualmente normales, la precisión es mucho mayor cuando identificar las caras que queden en posición verticales como invertido, demostrando el efecto de cara invertida.

Bajo rendimiento con los invertido — cerca de oportunidad — sugiere que los mecanismos de procesamiento facial especializada están ajustados para aprovechar el hecho de que casi siempre son experimentados en una orientación vertical.

Ahora que usted está familiarizado con la complejidad del procesamiento invertido caras, vamos a examinar escenarios investigación adicional donde se puede aplicar el efecto.

Neuroimaging los estudios han utilizado el efecto cara invertida para identificar las regiones del cerebro implicadas en procesamiento especializado de la cara.

Caras verticales producen una fuerte respuesta neuronal en el área fusiforme de la cara, o FFA, que invertido, lo que sugiere que invertido fail de caras a las neuronas especializadas de proceso de la cara.

Además, daño cerebral al FFA puede resultar en un trastorno conocido como prosopagnosia: incapacidad para reconocer caras, incluyendo su propio.

La tarea se utiliza a menudo para diagnosticar ceguera de la cara, como prosopagnostic personas tienen más dificultades para identificar caras de lado derecho hacia arriba, como hacen con los que se invierten.

Sólo ha visto introducción de Zeus para el efecto de cara invertida. Ahora debe tener una buena comprensión de cómo diseñar y llevar a cabo este tipo de experimento por aplicación de la codificación de una serie de caras y recuperar caras conocidas de memoria. También debe saber cómo analizar e interpretar los resultados.

¡Gracias por ver!

Results

Para analizar los resultados, simplemente calcular la proporción de caras correctamente identificadas por los participantes en ensayos con revés (invertida) y con las caras hacia arriba (vertical). Comparan el rendimiento usando un gráfico de barras, como se muestra en la figura 2. Para los observadores más visualmente normales, exactitud será mucho mayor con respecto a invertir caras en posición vertical. Sin embargo, esta es una tarea difícil, y puede encontrar desempeño por debajo de 0.9 para caras vertical. Para las caras invertidas, rendimiento puede incluso enfoque oportunidad, 0.5-Qué que observadora anotaría si ellos apenas adivinado en cada ensayo. Bajo rendimiento con caras invertidas muestra que cómputos especializados y cerebro mecanismos utilizados para el reconocimiento de caras están ajustados para aprovechar el hecho de que caras son casi siempre experimentadas en una orientación vertical.

Figure 2
Figura 2 Precisión memoria invertido comparado con caras vertical. Más visual normal observadores ver considerablemente mejor rendimiento recordando caras previamente vistos aparecer verticalmente, como opuesto a invertida. De hecho, con las caras invertidas, rendimiento puede ser cerca de oportunidad (0.5) en una tarea como esta. Bajo rendimiento con caras invertidas es el efecto de cara invertida.

Applications and Summary

El descubrimiento de que invertido caras son difíciles de proceso tiene muchas aplicaciones. Estudios de neuroimagen, por ejemplo, han aprovechado el efecto para identificar las regiones del cerebro implicadas en procesamiento especializado de la cara. Las exploraciones del cerebro se toman cuando observadores Ve el derecho como invierten caras. A continuación se comparan las respuestas a las dos clases de estímulos. Ambos conjuntos de estímulos tienen propiedades visuales muy similares en general, una actividad similar a través de mucho del sistema visual. En el área de un cerebro, caras vertical producen una respuesta mucho más enérgica que invertida, lo que sugiere que caras invertidas no comprometerse las neuronas especializadas de proceso de la cara. El área que responde de esta manera se llama la convolución del cerebro fusiforme, o el área fusiforme de la cara (FFA a veces para abreviar). Esta región del cerebro que está implicada en muchos otros estudios que investigan los aspectos especializados de proceso de la cara.

Una segunda aplicación tiene que ver con un trastorno conocido como prosopagnosia. Esto se refiere a la extrema dificultad reconociendo, a veces incluso detección de caras. Prosopagnosia puede surgir después de daño cerebral a la convolución del cerebro fusiforme. Pero ahora se sabe que también aparecen en personas sin causa conocida de daño cerebral. Una forma se evalúa prosopagnosia involucra el efecto de cara invertida. En particular, personas con prosopagnosia no muestran un efecto típico de la inversión. Aunque tienen no más problemas para reconocer boca abajo se enfrenta a que lo hacen de lado derecho hacia arriba unos, tienen considerables problemas con lado derecho hacia arriba unos en general. Esta falta de un efecto de cara invertida sugiere que prosopagnosia es causada por la ausencia de cara especializado procesamiento sistemas-el tipo que parece saber que caras son generalmente visto lado derecho hacia arriba.

1. equipo y estímulos

  1. Este experimento requiere un ordenador y un experimento scripting software.
  2. 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

  1. 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.
    1. 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.
  2. El programa de exposición incidental
    1. 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.
    2. El experimento comienza con una pantalla 'Listo'. Presiona la barra espaciadora comienza la exposición.
    3. 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).
    4. 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.
    5. Esta fase del experimento es un total de 40 ensayos: uno para cada cara del conjunto.

Figure 1
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.

  1. El programa de la fase de prueba
    1. La parte de prueba del experimento también incluye 40 ensayos.
    2. 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.
    3. 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.
    4. La manipulación fundamental es que en medio de los ensayos, las dos caras se presentan al revés.
    5. Combinación al azar ensayos al revés y derecho-lado-para arriba.

3. ejecución del experimento

  1. 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.
  2. Asiento a 60 cm del monitor de la computadora presentación participante.
  3. Explicar la fase de codificación al participante siguiente, sin mencionar la fase de prueba para venir:
    1. "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".
  4. Inicio del programa y soporte cerca como el participante termina esta fase del experimento.
  5. Cuando el participante se hace, decir lo siguiente:
    1. "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. "
    2. Soporte como el participante completa la prueba de memoria.

No tratamos de detectar y reconocer caras, pasa, por cierto.

Impresionante, para reconocimiento de éxito, cálculos complejos y exigentes deben ocurrir en redes cerebro dedicado a integrar características que aparte de un rostro coherente.

Mientras que es relativamente fácil reconocer caras derecha arriba, identificándolos en una posición al revés es mucho más difícil, aunque esto no es cierto para otras clases de objetos visuales.

Esto se conoce como el efecto de cara invertida y se utiliza en experimentos diseñados para investigar cómo reconocimiento de la cara ocurre tanto cognitivamente y en el cerebro.

Este video demostrará cómo diseñar y ejecutar, así como analizar e interpretar un experimento investigaron el efecto de cara invertida a través de un paradigma de memoria codificación incidentales.

En este experimento, los participantes se les pide a juez de caras masculinas y femeninas en dos fases de diferencia: exposición incidental y pruebas.

Durante la primera parte de la exposición incidental, el participante se muestra un conjunto de 40 caras, uno-en-un-tiempo para 1 s cada uno.

Después de visualiza cada imagen, el participante se le pide que informe si era hombre o mujer, haciendo una pulsación de la tecla asociada. Este proceso imita nuestra capacidad natural de procesar caras — por cierto, sin saberlo.

Entonces, para la segunda fase de prueba, el participante se muestra dos caras al lado. Uno elegido al azar de la parte de la exposición accidental y el otro, llamado la hoja, es sexo-emparejado y nunca antes visto por el participante.

Caras en el periodo de prueba también son al azar entremezcladas, con la mitad de ellos boca abajo y la otra mitad, el lado derecho hacia arriba. El participante se le pide indicar cuál de los dos fue visto anteriormente.

En este caso, la variable dependiente es el número de caras, correctamente identificados, una simple medida de la exactitud de la memoria — a través de orientaciones vertical e invertidas.

Se espera que los participantes se desempeñan mejor en recordando caras vistos anteriormente cuando se muestran verticalmente, frente a invertido. Bajo rendimiento cuando identifica las caras invertidas se conoce como el efecto de cara invertida.

Antes de comenzar el experimento, verificar que el participante no tiene ningún conocidos impedimentos visuales o dificultad en el reconocimiento de personas.

Para empezar, asiento al participante 60 cm desde el ordenador de presentación. Explicar las instrucciones para la fase de exposición incidental sin mencionar la fase de prueba para venir.

Inicie el programa y soporte cercano como el participante realiza la primera fase del experimento y completa 40 ensayos en un período de 5 minutos. Nota que ven un solo rostro para 1 s e identificar el sexo de la cara presionando el soy ' clave para hombre o 'F' para mujer.

Tras la fase inicial, gracias a los participantes para completar esta parte del estudio y le informará acerca de las instrucciones para la siguiente fase de la prueba.

Una vez más, inicie el programa y soporte de cerca como se completa la segunda fase de memoria de 40 ensayos. En esta parte, tenga en cuenta que el participante presiona cualquier tecla de la flecha izquierda o derecha para indicar que se enfrentan se observó previamente.

Para analizar los datos, simplemente calcular la proporción de caras correctamente identificados y ver los resultados de la exactitud de memoria por tipo de ensayo: versus en posición vertical invertida.

Tenga en cuenta que para los participantes más visualmente normales, la precisión es mucho mayor cuando identificar las caras que queden en posición verticales como invertido, demostrando el efecto de cara invertida.

Bajo rendimiento con los invertido — cerca de oportunidad — sugiere que los mecanismos de procesamiento facial especializada están ajustados para aprovechar el hecho de que casi siempre son experimentados en una orientación vertical.

Ahora que usted está familiarizado con la complejidad del procesamiento invertido caras, vamos a examinar escenarios investigación adicional donde se puede aplicar el efecto.

Neuroimaging los estudios han utilizado el efecto cara invertida para identificar las regiones del cerebro implicadas en procesamiento especializado de la cara.

Caras verticales producen una fuerte respuesta neuronal en el área fusiforme de la cara, o FFA, que invertido, lo que sugiere que invertido fail de caras a las neuronas especializadas de proceso de la cara.

Además, daño cerebral al FFA puede resultar en un trastorno conocido como prosopagnosia: incapacidad para reconocer caras, incluyendo su propio.

La tarea se utiliza a menudo para diagnosticar ceguera de la cara, como prosopagnostic personas tienen más dificultades para identificar caras de lado derecho hacia arriba, como hacen con los que se invierten.

Sólo ha visto introducción de Zeus para el efecto de cara invertida. Ahora debe tener una buena comprensión de cómo diseñar y llevar a cabo este tipo de experimento por aplicación de la codificación de una serie de caras y recuperar caras conocidas de memoria. También debe saber cómo analizar e interpretar los resultados.

¡Gracias por ver!

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