אפקט הפנים ההפוכו

1. ציוד וגירויים

1. ניסוי זה דורש תוכנת סקריפט מחשב וניסוי.
2. בנוסף, הניסוי דורש סט גדול יחסית של תמונות פנים, רצוי עם תנאי תאורה דומים וללא ביטויים רגשיים. מאגרי מידע רבים של תמונות כאלה זמינים באופן חופשי באינטרנט למטרות מחקר. משאב טוב הוא מסד הנתונים של הפנים של MIT: http://web.mit.edu/emeyers/www/face_databases.html#oulu

2. עיצוב

1. להרכיב קבוצה של 80 תמונות פנים. לחלק אותם לשניים, לשתי קבוצות של 40. השתמש בקבוצה אחת בחלק החשיפה הנלווית של הניסוי, ושמור את הקבוצה השנייה לשימוש כנייר כסף בחלק הבדיקה.
   1. שים לב כי שתי הקבוצות שלך צריך להיות אותו פרופורציות יחסיות של זכרים ונקבות. במילים אחרות, אם יש 25 פרצופים זכר בקבוצה אחת של 40, צריך להיות 25 בקבוצה השנייה גם כן.
2. תוכנית החשיפה הנלווית
   1. החלק הראשון של הניסוי כרוך אגב בחשיפת משתתף לסט של 40 פרצופים באמצעות משימת כיסוי.
   2. הניסוי מתחיל במסך 'מוכן'. לחיצה על מקש הרווח מתחילה את החשיפה.
   3. לאחר לחיצה על מקש הרווח, כל אחד מ-40 הפרצופים מוצג אחד בכל פעם עבור 1 s. לאחר כל תמונה מופיע מסך שאומר "זכר/נקבה?". (משימת הכיסוי של המשתתף היא לדווח אם הפנים היו זכר או נקבה.)
   4. הגדר את התוכנית כדי להתקדם לפנים הבאות לאחר המשתתף לוחץ על מקש M או F, (המתאים זכר ונקבה). איור 1 סכמת את רצף האירועים בשלב החשיפה של הניסוי.
   5. שלב זה של הניסוי הוא בסך הכל 40 ניסויים-אחד לכל פנים בסט.

איור 1. שיטות לפרדיגמת זיכרון קידוד מקרית שנועדו להדגים את אפקט הפנים ההפוך. לניסוי יש שני חלקים. בחלק הראשון, שנקרא שלב הקידוד הנלווה, המשתתפים מתבוננים בסט של 40 פרצופים, בזה אחר זה, ומתבקשים פשוט לדווח אם כל פנים הן זכר או נקבה. בשלב השני, המשתתף מקבל מבחן זיכרון הפתעה. בכל משפט, שני פרצופים מוצגים זה לצד זה. אחד מכל זוג הוא אחד הפרצופים המוצגים בשלב הקידוד, והשני, הנקרא רדיד אלומיניום, הוא פנים חדשות, שמעולם לא נראו בעבר על ידי הצופה. המשימה היא להשתמש במקשי החצים ימינה ושמאלה כדי לציין איזה פנים בכל זוג הוא זה שנראה בעבר. באופן מכריע, חצי מזוגות הפנים נראים הפוכים. מדד העניין הוא דיוק הדוחות בצד ימין כלפי מעלה בהשוואה לפנים הפוכות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

3. תוכנית שלב הבדיקה
   1. חלק הניסוי של הניסוי כולל גם 40 ניסויים.
   2. עבור כל משפט, בחר באקראי את אחד הפרצופים הישנים ואת אחד הפרצופים השמורים בעבר (מאותו המין). הנח אחד בצד שמאל של המסך ואחד בצד ימין.
   3. המשימה היא שהמשתתף יציין עם מקש החץ שמאלה או ימינה אילו מהפרצופים בזוג נראו בעבר.
   4. המניפולציה המכריעה היא שבמחצית מהניסויים, שני הפרצופים מוצגים הפוכים.
   5. באופן אקראי intermix הפוך וימין בצד למעלה.

3. הפעלת הניסוי

1. לפני תחילת הניסוי, כדאי לשאול את המשתתף אם יש לו ליקויי ראייה ידועים או קשיים, ובמיוחד, אם הם חושבים שיש להם קושי לזהות אנשים.
2. מושב משתתף 60 ס"מ מהצג של מחשב המצגת.
3. הסבר את שלב הקידוד למשתתף כדלקמן, מבלי להזכיר את שלב הבדיקה הבא:
   1. "זה ניסוי על תפיסת פנים. בכל משפט, תראה פנים בודדות לשנייה אחת, ואחריו מסך שבו תתבקש לזהות את מין הפנים שראית זה עתה. הקש על מקש M עבור זכר ומקש F עבור נקבה. המשימה עשויה להיראות קלה מאוד, כפי שאנו עורכים מחקר עם מספר ניסויים, חלקם כולל גירויים קלים לזיהוי וחלקם עם גירויים דיגיטליים, מאתגרים יותר. התוצאות, יחד, יעזרו לנו להבין את תווי הפנים המשמשים לזיהוי מין הפנים. בין אם זה מרגיש לך קל או קשה, בבקשה לעשות כמיטב יכולתך. יש רק 40 ניסויים, וזה ייקח פחות מחמש דקות כדי להשלים."
4. התחל את התוכנית ועמוד בקרבת מקום כאשר המשתתף משלים שלב זה של הניסוי.
5. לאחר סיום המשתתף, אמור את הפעולות הבאות:
   1. "תודה שהשלמת את החלק הזה של המחקר. אני רוצה שתעשה עכשיו ניסוי שני, אחד שיימשך גם רק חמש דקות. בכל ניסיון, תראה שני פרצופים, אחד בצד שמאל של המסך ואחד בצד ימין. אחד הפרצופים בכל זוג יהיה אחד הפרצופים שראיתם זה עתה, והשני יהיה פנים חדשות, פנים שלא הופיעו במשימת השיפוט שעשיתם זה עתה. המשימה שלך עכשיו היא לזהות את הפנים 'הישנות', זו שהופיעה במשימת השיפוט. השתמש במקש החץ שמאלה כדי לציין את הפנים משמאל ואת מקש החץ ימינה עבור הפנים מימין. בחלק מהניסויים, שני הפרצופים מוצגים הפוכים. זה לא רלוונטי – המשימה שלך היא תמיד לעשות כמיטב יכולתך לזהות את הפנים שאתה חושב שראית כבר פעם אחת."
   2. היכונו כאשר המשתתף משלים את בדיקת הזיכרון.

כדי לנתח את התוצאות, פשוט לחשב את שיעור הפרצופים שזוהו כראוי על ידי המשתתף בניסויים עם הפוך (הפוך) וניסויים עם פרצופים בצד ימין למעלה (זקופים). השווה ביצועים באמצעות גרף עמודות, כפי שמוצג באיור 2. עבור רוב הצופים הנורמליים מבחינה ויזואלית, הדיוק יהיה הרבה יותר גבוה עם זקוף בהשוואה לפנים הפוכות. עם זאת, זוהי משימה קשה, ואתה עשוי למצוא ביצועים מתחת 0.9 אפילו עבור פרצופים זקופים. עבור פרצופים הפוכים, הביצועים עשויים אפילו להתקרב במקרה, 0.5-מה צופה היה ציון אם הם רק ניחשו על כל משפט. ביצועים גרועים עם פרצופים הפוכים מראים כי חישובים מיוחדים ומנגנוני מוח המשמשים לזיהוי פרצופים מכוונים לנצל את העובדה כי פרצופים הם כמעט תמיד מנוסים באוריינטציה זקופה.

איור 2 דיוק זיכרון עבור היפוך בהשוואה לפנים זקופות. רוב הצופים החזותיים-נורמליים מראים ביצועים טובים בהרבה ונזכרים בפרצופים שנראו בעבר כשהם מוצגים זקופים, בניגוד הפוך. ואכן, עם פרצופים הפוכים, הביצועים יכולים להיות קרובים לסיכוי (0.5) במשימה כזאת. ביצועים גרועים עם פרצופים הפוכים הם אפקט הפנים ההפוך.

לגילוי כי פנים הפוכות קשה לעיבוד יש יישומים רבים. מחקרי הדמיה מוחית, למשל, ניצלו את ההשפעה כדי לזהות אזורי מוח המעורבים בעיבוד פנים מיוחד. סריקות מוח נלקחות כאשר צופים צופים בפרצופים זקופים כמו גם בפנים הפוכות. התגובות לשני סוגי הגירויים משווים לאחר מכן. לשני סטים של גירויים יש תכונות חזותיות דומות מאוד בסך הכל, מה שמוביל לפעילות דומה לאורך רוב מערכת הראייה. באזור מוח אחד, פרצופים זקופים מייצרים תגובה נמרצת הרבה יותר מאשר אלה הפוכים, דבר המצביע על כך שפצופים הפוכים אינם מצליחים לעסוק נוירונים מיוחדים לעיבוד פנים. האזור שמגיב בדרך זו נקרא gyrus fusiform, או אזור הפנים fusiform (לפעמים FFA בקיצור). אזור מוח זה מעורב במחקרים רבים אחרים החוקרים היבטים מיוחדים של עיבוד הפנים.

יישום שני יש לעשות עם הפרעה המכונה prosopagnosia. הכוונה היא לקושי רב לזהות, לעיתים אף לזהות פנים. Prosopagnosia יכול להתעורר בעקבות נזק מוחי gyrus fusiform. אבל עכשיו זה ידוע להופיע גם אצל אנשים ללא סיבה ידועה של נזק מוחי. אחת הבחינות של פרוסופגנוזיה כרוכה באפקט הפנים ההפוכות. בפרט, אנשים עם פרוסופגנוזיה לא מראים אפקט היפוך טיפוסי. למרות שאין להם יותר בעיה לזהות פרצופים הפוכים מאשר פרצופים בצד ימין, יש להם בעיה ניכרת עם אלה בצד ימין בכלל. חוסר זה של אפקט פנים הפוך מרמז כי prosopagnosia נגרמת על ידי היעדר מערכות עיבוד פנים מיוחדות - מהסוג שנראה לדעת כי פרצופים נראים בדרך כלל בצד ימין למעלה.