一個人能記住多少個人的臉？這個數字賭你猜不到
你能記住多少張臉？
研究發現，人類平均能記住約 5000 張面孔（波動範圍約爲1000～10000），這一能力在自然界中無可比擬。
而大多數動物識別同類主要依賴氣味或聲音，而不是臉。一些高度社會化的家畜，比如綿羊，在經過特殊訓練後能記住大約 50 張羊臉，僅有人類的百分之一。
除了人類以外的其他靈長類，識臉能力在動物界也屬於佼佼者，但數量多在數十到上百張之間，目前仍缺乏確切的上限數據。
爲什麼人類擁有如此出衆的“認臉”能力呢？
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人類擁有與生俱來的
“認臉系統”
這是因爲人腦中存在一套專門“認臉”的系統。
二十多年前，麻省理工學院的神經科學家 Nancy Kanwisher 發現，大腦顳葉中的梭狀回面孔區（fusiform face area，FFA）對人臉的反應遠強於其他物體，是識別面孔的核心區域。
那麼，這個腦區對人臉的反應是經過後天訓練發展而來的，還是大腦中先天固有的結構？
爲了回答這個問題，Kanwisher 讓先天失明的受試者在 fMRI 掃描中觸摸 3D 打印的人臉模型，並與觸摸椅子、手或迷宮等物體的反應進行比較。結果發現，先天失明者的大腦 FFA 依舊會對“人臉”表現出特定的激活。
這就說明 FFA 對面孔的識別並不完全依賴學習，而是大腦與生俱來的能力！更有意思的是，FFA 並不是大腦中唯一用來“認臉”的腦區。研究陸續發現，人腦對面孔的識別其實需要一整套系統的協同參與。
比如，位於枕葉的枕葉面孔區（Occipital Face Area, OFA），就像識臉網絡的“先鋒部隊”。它專門處理眼睛、鼻子和嘴巴等五官“零部件”。當一張臉出現在我們眼前時，OFA 只需 約 100 毫秒 就能被激活，迅速對局部特徵進行拆解，並將信息傳遞給 FFA 和上顳溝（Superior Temporal Sulcus, STS）。所以如果 OFA 出現問題，識別人臉就會變的很困難。
如果說 OFA 的作用是拆解五官，那麼 STS 則更像是一個“動態解碼器”。它對靜態的面孔特徵興趣不大，卻對動態特徵極爲敏感，尤其擅長捕捉一顰一笑、眼神轉動、嘴脣開合等細微變化。
正因爲有 STS 的參與，我們不僅能認出“這是誰”，還能理解“他在表達什麼情緒”“注意力投向哪裏”，甚至在一定程度上推測對方的意圖。STS 的參與也解釋了爲什麼比起靜態照片，在現實生活或視頻中，我們更容易認出熟人。
與認臉有關的三個核心腦區，自上而下依次爲：OFA（枕葉面孔區）、FFA（梭狀回面孔區），以及 STS（上顳溝）。圖片來源：doi: 10.1007/s00221-011-2579-1
除了以上三個腦區，杏仁核（amygdala）也深度參與到面孔識別中，扮演”情緒雷達“的作用，可以精準的識別出臉上的“憤怒”“厭惡”“喜悅”等顯著情緒。
最後，所有信息會在前額葉皮層（Prefrontal Cortex, PFC）彙總，爲這張臉附加上”身份標籤與社會評價，比如是否值得合作，是否具有吸引力等。
人類擁有豐富的
“捏臉”基因
人類之所以能“看臉識人”，不僅依賴於大腦中專門的識別系統，還因爲我們本身就擁有極其豐富的面孔特徵，這是經歷了多年演化歷程，刻在基因裏的禮物。
從鼻樑的高低、顴骨的寬窄，到眼裂的形態、膚色的差異、下頜的輪廓，這些特徵都由基因調控。不同基因的組合方式，像是爲每個人生成了一串獨特的密碼，使得每一張臉都帶有無法複製的“個體標識”。也正因如此，人臉成爲了區分彼此最直觀、最可靠的 ID。
就拿五官中最不起眼的耳朵來說，老一輩稱之有福相的大耳垂（Lobe size, 耳垂大小）由 3、6 和 10 號染色體上三個不同的基因位點（rs10212119，rs1990618 和 rs12538515）共同決定，年輕人中流行的精靈耳（Ear protrusion，耳廓外翻），則與 2 號染色體上的 rs3827760 位點的基因突變密切相關。
耳朵外形特徵（如耳垂大小、耳垂連接方式、耳朵突出、耳輪捲曲等）由多個基因決定。圖片來源：doi.org/10.1038/ncomms8500
不僅是五官的細節特徵，面部的立體感和五官的整體比例，其實也早已寫在基因裏。2019 年的一項研究通過對上萬名歐洲人的 78 個面部特徵進行分析，從中提煉出 13 個關鍵點，並最終鎖定了 24 個相關基因。
其中，例如 PAX3 基因，會在胚胎髮育階段通過調控神經嵴細胞的生長與分化，進而決定兩眼間距、鼻樑高度，以及整個中面部的結構。
多個基因通過調控神經嵴細胞的生長和分化共同決定了面部的13個特徵。圖片來源：doi.org/10.7554/eLife.49898
從小 baby 時期開始
人類就沉迷看臉
人類不僅擁有高級的“認臉系統”和豐富的“捏臉”基因，還從嬰兒時期就對“人臉”更感興趣。
科學家們曾在嬰兒出生後數小時，就讓他們觀看不同的圖案。其中一種是“類似人臉”的配置（兩點在上，一條橫線在下，類似眼睛+嘴），另一種是同樣元素但隨機排列的圖形。
結果發現，新生兒會更長時間注視“類似人臉”的圖案，說明他們天生就對面孔結構更感興趣。
給嬰兒看類似於人臉的圖案和隨機圖案。圖片來源： 參考文獻[18]
不僅如此，2017 年的一個實驗中，科學家利用光源投射出三個點，通過母體腹壁照到子宮內。點的排列有兩種：正立的人臉樣配置（兩個在上，一個在下）和倒置配置（兩個在下，一個在上）。
通過超聲掃描觀察胎兒的姿勢發現，胎兒的頭部會更頻繁地轉向正立的臉樣配置，說明對面孔的偏好在出生前就已顯現。
AC是光源投射出的三點，BD是基於公式算出的胎兒在母親肚子裏看見的圖形。圖片來源：doi: 10.1016/j.cub.2017.06.036.
嬰兒對人臉的天生偏愛或許是因爲他們需要通過“看臉”的視覺刺激來鍛鍊認臉的能力。研究表明，如果嬰兒在早期嚴重缺乏面孔刺激（例如因先天性白內障而長期看不見，直到手術後才恢復視覺），即便視覺功能後來恢復正常，他們在識別人臉方面的能力也會明顯受限。這說明人腦中的認臉系統並不是單純的“預設程序”，而能在後天的學習中訓練優化。
正是這種複雜而微妙的機制，讓“看臉識人”成爲人類獨特的天賦。
所以，下次在茫茫人海中與好朋友目光鎖定時，不妨想起，這份認出彼此的能力，是屬於人類的浪漫奇蹟。
參考文獻
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作者丨哈代 浙江大學神經生物學博士
審覈丨李旭 中國科學技術大學副教授 中國生物化學與分子生物學會會員
策劃丨張林林
責編丨張林林
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