一个与猴脸斑块表征几何结构一致的特化面孔加工网络

大量证据表明，人类和非人灵长类动物的面孔加工方式与其他物体不同。生理学和心理物理学方面的汇聚性报告指出，面孔是在大脑中的特化神经网络中加工的——例如猴子的脸斑块和人类的梭状回面孔区（FFA）。我们都是面孔加工的专家，尽管面孔类别内存在显著的视觉和特征相似性，我们仍能识别出非常细微的差异。在观看完整面孔后，识别过程快速且准确，但如果某些面孔构型（如倒置、错位）被操纵，或因遮挡而只显示面孔的部分视图，识别能力则会显著下降。这指向一个备受争议但得到高度支持的概念，即整体面孔加工。我们基于近期关于灵长类动物面孔加工的神经和行为研究证据，构建了一个分层计算模型。该模型最后三层的表征几何结构具有与在猴脸斑块（后部、中部和前部斑块）中观察到的特征相似的特征。此外，文献中报道的几种与面孔加工相关的现象自动作为该模型的属性涌现出来。这些表征通过多个计算层，使用生物学上合理的学习规则演化而成。该模型满足面孔倒置效应、合成面孔效应、异族效应、视角与身份选择性以及典型面孔视角。据我们所知，目前尚无模型能达到如此性能并与生物学数据如此吻合。