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脸盲的你,在识别人脸上可能还不如绵羊

科普小知识2022-10-22 08:44:15
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脸盲的你,在识别人脸上可能还不如绵羊

绵羊可以从随机图像队列中选择星星的脸,成功率非常高。资料来源:剑桥大学

由珍妮·莫顿教授领导的剑桥大学的科学家发现,绵羊能够识别人脸。尽管你可能没有看到一只绵羊坐在证人席上指证一名罪犯,但这实际上是一项严肃的神经学研究中的意外发现,该研究旨在更好地理解神经退行性疾病,尤其是亨廷顿氏病(其特征是不自主的舞蹈动作和逐渐丧失生理能力后的死亡)。

绵羊因其对自杀相关行为的疯狂爱好而闻名,但莫顿说,绵羊是长寿的群居动物,具有与人类和猴子相似的超强大脑和面部识别能力,是神经学研究的理想模型。

虽然眼睛经常被比作照相机,但视觉实际上是一个非常复杂的过程,尤其是在面部识别方面。对于人类、灵长类动物甚至是绵羊来说,面孔是身份认证和社会交往的重要手段。但问题是要认出一张人脸并不容易。一个人需要灵活地识别另一个人在不同时间和不同情绪下的面部变化。随着时间的推移,他们的外表会改变。我们将从不同角度看到他们的面部变化。与此同时,光线也在变化,许多其他因素也在扮演着不同的角色。

为了克服这一点,大脑不仅会存储一个静态的人脸图像,然后试图通过去除眼睛所能看到的图像来匹配单个图像。相反,面部记忆是相关的。换句话说,大脑会识别脸部的每一部分,然后尝试把它们和其他部分连接起来,就像一个符号,直到匹配完成。记忆并不存储面部图像,而是记住面部的一部分及其与其他部分的联系。

这就是为什么当人们凭空想象时,他们通常记不起一个熟悉的人的脸,但他们不需要任何尝试就能在人群中认出它。这一复杂的机制使得面部识别成为了解神经退行性疾病的一个很好的工具。

在剑桥大学生理和神经科学系,莫顿的团队将八只羊锁在一个特殊的围栏里。栅栏里有两个电脑屏幕和两个自动食物分发器。在屏幕上,科学家们展示了四位名人的照片:英国广播公司喉舌记者菲奥娜·布鲁斯、断背山演员杰克·吉伦哈尔、美国前总统奥巴马和哈利·波特女演员艾玛·沃森。当绵羊选择一张名人脸时,它们会打破红外线光束并获得食物奖励。

此外,另外四个非名人的图像将会显示在屏幕上。如果绵羊选择了其中一个,机器会发出哔哔声,并且没有食物奖励。最后,绵羊学会了将名人与食物联系起来,10只羊中有8只被正确选择。在以后的测试中,这些面孔将以另一个角度显示在屏幕上。绵羊在选择正确的面孔时更困难,但它们识别面孔的能力只下降了15%,与人类受试者的成功率相同。

一个意想不到的发现是,绵羊可以在没有任何训练的情况下选择主人的照片。当主人的面部图像出现在屏幕上时,经过反复确认,绵羊在10次中选择了7次。

莫顿说:“和羊在一起的人都知道羊是一种聪明、独立的动物,能够识别人。这项研究的结果还表明,绵羊具有高级面部识别能力,相当于人类和猴子的面部识别能力。”

“羊的寿命很长。他们的大脑在大小和复杂性上与一些猴子相似。这意味着它们可以帮助我们理解影响认知能力的脑部疾病,如亨廷顿舞蹈病。这项研究还为我们提供了另一种监测认知变化的方法,尤其是在携带可能导致亨廷顿舞蹈症的基因突变的绵羊中。”

这项研究发表在皇家学会的公开科学杂志上。

以下视频总结了这项研究:

蝌蚪工作人员从纽特拉斯编译,翻译狗格格,转载必须授权