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.
1. equipo y estímulos
2. diseño
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.
3. ejecución del experimento
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!
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.
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.
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.
We don’t try to detect and recognize faces—it just happens, incidentally.
Impressively, for successful recognition, complex and demanding computations must occur in dedicated brain networks to integrate separate features into a cohesive face.
While recognizing faces right side up is relatively easy, identifying them in an upside-down position is far more difficult, even though this is not true for other kinds of visual objects.
This is often referred to as the inverted-face effect, and is used in experiments designed to investigate how face recognition takes place both cognitively and in the brain.
This video will demonstrate how to design and execute, as well as how to analyze and interpret an experiment investigating the inverted-face effect via an incidental-encoding memory paradigm.
In this experiment, participants are asked to judge male and female faces in two difference phases: incidental exposure and testing.
During the first incidental-exposure part, the participant is shown a set of 40 faces, one-at-a-time for 1 s each.
After every image is displayed, the participant is asked to report whether it was male or female by making an associated key press. This process mimics our natural ability to process faces—incidentally, without knowing it.
Then, for the second, test phase, the participant is shown two faces side-by-side. One is randomly chosen from the incidental-exposure portion and the other, called the foil, is sex-matched and never seen before by the participant.
Faces in the testing period are also randomly intermixed, with half of them upside-down and the other half, right side up. The participant is asked to indicate which of the two was seen previously.
In this case, the dependent variable is the number of faces correctly identified—a simple measure of memory accuracy—across upright and inverted orientations.
Participants are expected to perform better at recalling previously seen faces when they are shown upright, as opposed to inverted. Poor performance when identifying the inverted faces is known as the inverted-face effect.
Before starting the experiment, verify that the participant does not have any known visual impairments or difficulty in recognizing people.
To begin, seat the participant 60 cm from the presentation computer. Explain the instructions for the incidental-exposure phase without mentioning the test phase to come.
Start the program and stand nearby as the participant performs the first phase of the experiment and completes 40 trials in a 5-min period. Note that they see a single face for 1 s, and identify the sex of the face by pressing the ‘M’ key for male or ‘F’ for female.
Following the initial phase, thank the participant for completing this portion of the study and inform them of the instructions for the next test phase.
Once again, start the program and stand nearby as they complete the second memory phase of 40 trials. In this part, note that the participant presses either the left or right arrow key to indicate which face was observed previously.
To analyze the data, simply calculate the proportion of faces correctly identified and graph the results of memory accuracy by trial type: upright versus inverted.
Notice that for most visually normal participants, the accuracy is much higher when identifying faces that are upright as opposed to inverted, demonstrating the inverted-face effect.
Poor performance with the inverted ones—near chance—suggests that specialized facial processing mechanisms are tuned to take advantage of the fact that they are almost always experienced in an upright orientation.
Now that you are familiar with the complexity involved in processing inverted faces, let’s examine additional research scenarios where the effect can be applied.
Neuroimaging studies have used the inverted face effect to identify brain regions involved in specialized face processing.
Upright faces produce a stronger neural response in the fusiform face area, or FFA, than inverted ones, suggesting that inverted faces fail to engage specialized face-processing neurons.
In addition, brain damage to the FFA may result in a disorder known as prosopagnosia—the inability to recognize faces, including your own.
The task is often used to diagnose face blindness, as prosopagnostic individuals typically have just as much difficulty identifying right-side-up faces, as they do with those that are inverted.
You’ve just watched JoVE’s introduction to the inverted face effect. Now you should have a good understanding of how to design and conduct this type of experiment by implementing the encoding of a series of faces and retrieving familiar faces by memory. You should also know how to analyze and interpret the results.
Thanks for watching!
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