爲什麼火星上會有一張人臉？
先來看一張圖片：
在看到圖片的第一時間，你是不是覺得有一張人臉？甚至感覺有些毛骨悚然？
這是一張拍攝於火星塞東尼亞區的一座山丘的衛星照片，常常被稱爲“火星人臉”，很多人曾把它當作外星智慧生命存在的有力證據。然而，後續多角度拍攝的高清照片顯示，這張“人臉”只是岩石在光影作用下形成的視覺假象，與外星生命毫無關聯。
無獨有偶，人類在月球上也曾拍攝過類似的照片。比如這張月球南極附近區域的照片，在特定的陰影下，坑洞的輪廓彷彿人的眼睛、鼻子和嘴，讓人浮想聯翩：
這種將無生命的物體或隨機圖案識別成人臉的現象，在心理學中擁有一個專門的術語——面孔空想性錯視（face pareidolia）。
想象的人臉
相信大家在日常生活中也有這樣的體驗：看到飄過的雲朵、家中的電源插座等圖形，大腦會自動想象出一張人臉。
長得像一張笑臉的插座丨Wikipedia
“有鼻子有眼”的紙盒丨liveabout
從進化的角度看，對類似人臉物體的識別可能源自人類的社交需求。在遠古時期，能夠快速識別人臉構型的個體能更好地區分捕食者、識別同類，從而有更大的存活幾率。因此，快速識別人臉的神經迴路和相關基因在自然選擇中被保留了下來，最終造就了我們今天觀察到的面孔空想性錯視現象。
在神經層面上，我們大腦中存在一些專門對面孔響應的腦區，如梭狀回面孔區（fusiform face area, FFA）和枕葉面孔區（occipital face area, OFA）。神經科學研究表明，人類參與者在看“類面孔物體”和與之匹配的普通物體時，上述兩個面孔區的活動模式有顯著的差異，而物體或場景選擇性腦區的活動沒有差異。由此可見，大腦中的面孔選擇性腦區也參與了“類面孔物體”的信息加工。
通過神經活動解碼類面孔物體或匹配物體的準確率最高的腦區，與FFA和OFA部分重合（rh爲右半球，lh爲左半球）丨參考文獻[1]
受到社交需求驅動，面孔空想性錯視還表現出一個有趣的現象——多種多樣的類人臉物體不僅看起來像人臉，還能喚起我們對其作爲“主體”的心理感知。比如，一棟建築的立面可能看起來像是在盯着你，一個甜椒彷彿帶着愉悅的表情。我們會擬人化地推斷“人臉”背後主體的情緒和潛在意圖，注意力也會被“對方”吸引，就好像在與他人進行真實的社交。
多種多樣的類人臉圖案
你有從它們的“臉”上看出表情和情緒嗎？丨參考文獻[2]
臉在看向哪裏？
關於人臉，還有一個值得注意的現象。爲了獲取社會信息，我們通常會朝着他人目光轉移的方向看去，注意力也向他人目光轉移的方向引導。心理學對此有一個專門描述的術語——目光轉移面孔（averted gazes），指的是一張把目光移向一邊的臉（或者像臉的物體）。
目光轉移的面孔丨參考文獻[4]
目光轉移引導注意力的機制可能有許多種。首先，目光移向一側造成了圖形本身的不對稱，即使我們不將圖形解讀爲具有社會屬性的“面孔”，像不對稱這種低級物理屬性也可能引導我們的注意力。其次，從社會屬性層面來看，全局的整體面部構型和局部的目光特徵（比如眼部朝向）也可能成爲影響注意力的因素。
回到前面提到的面孔空想性錯視，心理學家提出了一個新奇的問題：類人臉物體是否也能引導注意方向？如果能，它們是通過什麼機制引導注意的？最近，來自中國科學院心理研究所的研究團隊通過精心設計的行爲實驗，探究了目光轉移面孔和類人臉物體的注意引導效果，並揭示了背後可能的機制，從而系統性回答了上述問題。
精巧的實驗設計
研究者使用注視線索任務（gaze cueing task）回答了上面的問題。在這一任務中，計算機屏幕上快速呈現一種提示刺激，可能提示接下來的目標刺激在左邊或右邊。緊接着，屏幕左側或右側呈現目標刺激，被試需要按鍵報告目標刺激呈現在左側還是右側。儘管被試被告知提示刺激和目標刺激的位置是無關的，但如果提示刺激引導了注意，即提示刺激的位置與目標刺激一致，被試反應時間會更快（示意圖見下圖）。
注視線索任務的流程圖丨參考文獻[4]
研究者精心設計了使用的提示刺激。
實驗一
使用了三種提示刺激：目光轉移的面孔、直視觀察者的面孔以及向右或向左看的面孔狀物體（下圖左側）。
實驗二
使用了實驗一中刺激僅包含眼部的版本（下圖中間）。這種刺激去除了整體面孔構型這個因素，保留了眼部特徵和部分低級物理屬性。
實驗三
使用了實驗一中刺激的倒置版本（下圖右側），這種刺激同樣排除了整體面孔構型因素，而保留了局部特徵和低級物理屬性。
實驗四
在同一羣被試上進一步驗證了不同因素對注意導向的影響。
實驗使用的提示刺激丨參考文獻[4]
通過比較提示刺激與目標刺激位置一致與不一致條件下被試反應時間的差異，可以定量描述該種提示刺激引導注意的效果（也稱爲線索效應）。通過比較不同提示刺激引導注意的效果，研究者可以探究面孔空想性錯視引導注意的機制。
研究發現了以下幾個有趣的現象。
首先，實驗一中，目光轉移的面孔和“類面孔物體”都能顯著引導注意（下圖中，實驗一的線索效應均顯著大於0）。具體而言，在兩種刺激條件下，提示刺激方向與目標刺激位置一致時，被試反應時間更快，這說明面孔空想性錯視確實能引導注意。
其次，局部特徵對注意力引導有重要作用。實驗二中，僅包含眼部的刺激也能引導注意；且跨實驗比較發現，對於目光轉移面孔刺激，眼部特徵的引導效果與整體面孔相當（下圖左側實驗一與實驗二相比，線索效應無顯著差異）。這說明局部的眼部特徵確實能引導注意，尤其是目光轉移面孔刺激的引導效應更依賴於眼部特徵。
第三，整體面孔構型具有增強效應。對於“類面孔物體”，如果呈現破壞了整體面孔構型的眼部特徵或倒置作爲提示刺激，線索效應就會明顯減弱（下圖右側，實驗二和實驗三的線索效應均低於實驗一）。這表明整體面孔構型對注意引導有重要的增強作用。
最後，目光轉移的面孔和“類面孔物體”在引導注意方面的效果存在差異。實驗四表明，目光轉移的面孔比“類面孔物體”更能引導注意。
跨實驗比較不同刺激的線索效應丨參考文獻[4]
圖片解釋：縱座標代表線索效應的強弱。對於目光轉移面孔（左側），僅眼部特徵與正立面孔效果相當，提示局部特徵對注意力引導有重要作用。對於“類面孔物體”（右側），如果呈現破壞了整體面孔構型的眼部特徵或倒置作爲提示刺激，線索效應就會明顯減弱，提示整體面孔構型具有增強效應。
從錯視到注意：機制與應用
總體而言，本研究發現，儘管目光轉移的面孔和“類面孔物體”均能引導注意，但二者的線索效果不同，且受局部眼部特徵和整體面孔構型的影響也不同。具體而言，目光轉移的面孔在引導注意方面的效果更依賴於局部眼部特徵，而“類面孔物體”則更依賴於整體面孔構型。這表明兩者可能通過不同的機制引導注意。
這項研究的結果可能有助於我們理解面孔空想性錯視的認知和神經機制。面孔空想性錯視不僅僅是對物體的簡單誤識別，而是涉及複雜的認知過程，包括對社會線索的解讀和注意力的引導。同時，廣告商和設計師可以利用面孔空想性錯視來創造更具吸引力和互動性的視覺內容，從而更有效地傳達信息和吸引觀衆的注意力。
參考文獻
[1] WARDLE S G, TAUBERT J, TEICHMANN L, et al. Rapid and dynamic processing of face pareidolia in the human brain [J]. Nature Communications, 2020, 11(1): 4518.
[2] PALMER C J, CLIFFORD C W G. Face Pareidolia Recruits Mechanisms for Detecting Human Social Attention [J]. Psychological Science, 2020, 31(8): 1001–12.
[3] FRISCHEN A, BAYLISS A P, TIPPER S P. Gaze cueing of attention: visual attention, social cognition, and individual differences [J]. Psychol Bull, 2007, 133(4): 694–724.
[4] CHEN Z, WEN M, LIU X, et al. How face-like objects and averted gaze faces orient our attention: The role of global configuration and local features [J]. i-Perception, 2025, 16(4): 20416695251352129.
[5] 王紹東, 邢亞龍, 張馨友. 基於大數據環境下面孔空想性錯視對產品造型影響研究 [M]. 2022.
作者：高東杭，清華大學心理、腦與認知科學專業本科生。
審覈：劉靜遠，清華大學心理與認知科學系講師。
陳子煒，中國科學院大學心理學系博士生。
本文經授權轉載自科學大院（ID：kexuedayuan
