大脑如何加工表情情绪：揭秘看脸

科学的目标肯定不只是发现现象（能判断面孔情绪），还要理解原理（大脑怎么编码）；不过在这之前还是要先理解大脑哪些系统参与情绪识别。相比通过面孔判断身份，判断表情传递的情绪更加复杂和多层次。然而大脑也需要更加复杂的系统去分辨一张面孔所传递的信息：也就是面孔上转瞬即逝的那一部分信息。按照Haxby与同事的面孔分析的神经模型判断表情情绪需要至少两个步骤：第一步是核心系统对于面孔的视觉信息加工和描述，第二步就是拓展系统中一些分布的大脑区域对于已经分析好的视觉信息进行解读和理解。

相对于判断面孔身份，加工面孔所传递的情绪需要复杂的神经活动。相比身份的判断是后天学习的，我们人类在出生后不久（36个小时的时候，完全没有社会经验，也没有人传授他们判断情绪的秘诀）就能够判断和模仿情绪。可见情绪判断的重要和复杂。在判断以及理解情绪的时候，不光是大脑皮层（cortical）上的神经区域参加了活动，甚至皮层下的（subcortical）神经系统也参与了工作。许多有大脑的动物都有皮层下组织，它参与维系生命的基础活动，在情绪判断的时候快速，不需要注意力的参与，且稍显粗糙；而皮层组织只有少数动物才有（比如青蛙就没有，它在进化历程的近期才出现），较需要意识才能进行处理，速度虽慢但是判断准确。这两套互补的情绪系统可以应付生活中的各种情况，从突如其来的灾难到细致揣摩上意都能用到。下面，让我们逆向与大脑的发育进化历史先从皮层上的神经系统开始讲。

自从科学家们发现猴脑颞叶皮层存在“专门服务”于理解面孔表情、情绪的细胞之后，科学家们更想要搞清楚表情这样一种社交中必不可少的信息到底会在脑海中如何被处理：表情情绪在大脑中是否被专门的系统处理，如果有，它们在哪儿。正如Bruce和Young教授的面孔模型所说，表情与身份应该是面孔所能提供的两种不同信息的代表。因而，不少科学家都致力于区分身份与表情处理的大脑区域。前几章我们已经知道梭状回面孔区（fusiform face area）配合上前颞叶（anterior temporal）是大脑分析一张面孔属于谁的主要位置。通过猕猴脑中的实验科学家发现大脑中颞上沟（superior temporalsulcus）对于通过面部识别身份的变化没有明显反馈（比如说看到张三和看到李四，颞上沟兴奋没有差异，唯独有表情的面孔才能激发它活跃兴奋。比如相比没有情绪的面孔，有无论什么情绪的面孔都能激起颞上沟的活跃）。人脑和猴脑虽然相近，但是由于我们的大脑更为复杂，功能更多，还是有所差异：在人脑中类似于猴脑对于表情活跃的区域是后颞上沟（pSTS）而非整个颞上沟（分别是在核磁共振精度提升之后更清晰）。颞上沟不只对情绪表情有反应，它对眼睛、动态，甚至身份信息都有活跃。毕竟它紧邻中颞叶皮层，直接接收到动态的信息，所以表情和眼动信息在它那儿一视同仁，都是一样动态的信息，无非是前者在我们看来传递情绪，后者传递注意罢了。也有科学家认为后颞上沟不仅自身设计情绪判断，还作为情绪信息的中枢，汇总融合表情情绪信息（甚至声音情绪信息）。总而言之，后颞上沟是表情情绪信息判断的一个重要节点，也是面孔识别中三个重要的中枢之一。

这条红红的脑区就是颞上沟，它足够让我们判断别人的情绪。按照最新的理解，颞上沟参与动态、动作的理解，表情也是一种动态信息，也能表达之后此人会有什么样的行为。这没准儿就是颞上沟参与情绪的原因

利用相同的技术，科学家借助功能性核磁共振成像配合适应后效的方法发现判断面孔身份信息涉及脑中梭状回面孔区，而判断表情情绪会涉及后颞上沟：当我们反复识别同一个人面孔的时候，判断身份的区域应产生适应效果（兴奋程度下降）；而我们连续看到同一种情绪的时候，判断表情的区域会有兴奋度差异。不过表情可比身份复杂多了，甚至两者都有点说不清楚的关系。虽然身份信息完全不会受到表情的影响，但是表情似乎会被身份影响：对于表情的初期判断会受到身份处理模块的影响。显然表情有完全不受身份干扰的部分，也有些受到身份信息干扰的部分。身份信息对表情信息的干扰简单原因就是大脑中的这些模块互相连接（互相通信，甚至有时候共享处理模块），更不要说我们划分面孔处理模块时用的研究手法有限。其实这些核心区域都涉及面孔的处理，无非是颞上沟专一于面孔上瞬息万变的部分，所以对于表情特别“上心”，而梭状回面孔区对于高空间频率的信息反应灵敏，它的反应足够辅助其他区域识别面孔的情绪。表情与身份无关的部分还是比重比较大的，最好的证明就是先天性面孔失认者：他们没法从面孔判断别人的身份，但是还有比较准确的身份识别能力。

后颞上沟是感受面孔情绪的（皮层上）处理模块之一，涉及处理“表情的地理信息”；类似于梭状回面孔区，它们都勤勤恳恳搬运面孔上的信息。对于“究竟是什么情绪”的完整判断和理解还得与别的区域一起工作：感受情绪的大脑区域。正如同我们上面举的例子，脑岛涉及判断不好的味道以及不舒服的体验，也涉及判断“厌恶”的表情。从大脑活跃的角度来看，看到一张露出“厌恶”表情的面孔和喝一大口变质牛奶一样都能让脑岛“惊起”。甚至Todorov（托多洛夫）与同事还发现，哪怕不带表情，只要见到一个做过让人“厌恶”的事情的人（比如随地吐痰，不捂嘴巴打喷嚏），相比做过其他负性事情的人（比如打人，骂人）会让你的左前脑岛更加活跃：只要涉及对于“厌恶”情绪的处理，脑岛就会“站出来”帮助你做好判断。(www.xing528.com)

另一个重要的情绪判断区域就是杏仁核（amygdala），这个看起来像杏仁的区域虽然小但并不简单，它身处边缘系统在皮层下，拥有较为久远的进化历史。它既可以从大脑皮层获得比较细致的、被仔细加工过的信息，也可以从丘脑（还有上丘以及丘脑枕）更快地获得粗糙的信息。有科学家说杏仁核就是大脑内的警觉系统，它也参与大脑判断情绪的活动，而且它涉及大脑对于面孔的加工。尽管在20世纪80年代就有关于动物杏仁核和情绪的研究，不过人类的研究很少。究其原因就是动物研究中会损伤它们的大脑，但是人类的这种研究这是不道德的。人类大脑杏仁核功能的研究需要“机缘巧合”，需要脑损伤病人才行。这不得不提一位脑科学研究中著名的由于种种原因双侧的杏仁核损伤脑损伤病人SM。尽管判断“谁是谁”对于SM而言不是问题，毕竟她的梭状回皮层安然无恙，但是判断情绪就如同登天一般。SM最大的问题是她在患病后再也体会不到“恐惧”的感觉，也无法从别人面孔上获取“恐惧”的表情；不止如此，她在判断面孔多种情绪的时候也出现了异样。毫无异议，拥有正常杏仁核的普通人对于表情判断几乎没有问题。既然缺少健康的杏仁核会造成情绪判断的差异，那么杏仁核本身如何涉及情绪判断呢？最简单的方法就是探寻普通人的杏仁核如何响应不同的情绪图片。SM体会不了“恐惧”的感觉，自然而然杏仁核对于“恐惧”有独特的作用：有科学家就发现左侧的杏仁核对于“恐惧”面孔相较“高兴”面孔有更显著的反应，而这种反应随着面孔上的情绪比重升高而提升。SM在判断“高兴”的面孔上有点小问题，普通人的杏仁核也对于“高兴”的面孔有不同：相较面无表情的自然面孔，传递开心笑容的面孔能激发左侧前杏仁核的显著兴奋。Morris（莫里斯）他们的实验也是比较“高兴”情绪，但是由于成像手段不同（PET与fMRI的空间分辨率问题）以及实验中被试的任务有差异，所以结果不同。不光是上述表情，“难过”的表情情绪也会激发起杏仁核的反应，不过“愤怒”情绪并不通过杏仁核却激发起前扣带回皮层和眼窝前额皮质的反应（这两个组织都对情绪有反应，它们往往参与在社会背景情况下的行为调控；愤怒的表情可以激发起观察者对于活动/战斗的准备）。综上所述，杏仁核就像颞上沟一样是加工面孔表情的重要区域。

杏仁核真的负责对于表情的加工吗？其实也不一定，正如上文提到的颞上沟与梭状回面孔区一样，倘若它只是情绪的搬运工，照样会有反应：商业繁忙，码头工人肯定工作量大，但是不能说码头工人的工作决定了商业好坏。回到病人SM的例子上，Adolphs（阿道夫）教授与同事很清楚她没有识别“恐惧”的能力，但是这不是故事的全部。在2005年的实验里面，他们用眼动仪检测SM如何观察面孔：正常人会注意嘴唇，也会更加注重眼睛（上文提到眼睛是判断恐惧的关键区域）；但是SM观察面孔没有“章法”，尤其是不会注意眼睛。当科学家让她注意照片中的眼睛区域时，她的判断准确性竟然达到了常人水平。也就是说杏仁核可能不直接参与分析面孔传递的情绪，而是作为一个枢纽沟通不同的皮层达到情绪识别，也会作为“警觉中心”参与判断表情有无生理上的重要性。

左图是正常人判断情绪时的眼睛移动情况：正常人还是很关注眼睛区域。右图是病人SM的眼动情况：她由于杏仁核的损伤，对于表情的判断和正常人很不一样，甚至不会充分利用眼睛信息，因此没法自主判断“害怕”的情绪。虽然眼动图不能理解为只是在看哪一个圆圈或者点，但是两者差异巨大，足够说明杏仁核在情绪认知中的作用

尽管颞上沟和杏仁核都是重要的表情加工区域，但是它们对待表情还是依靠不同的表达方法。在脑中表达情绪信息的时候，颞上沟与杏仁核甚至梭状回面孔区（它的参与原因很复杂，在现在也是研究的热点，我认为既然梭状回面孔区是面孔信息的一个归集中心，它自然而然会对面孔图片的变化也有反应差异：不同的表情虽然是同一个人，但是面部的肌肉和线条还是有变化，会出现在不同的包含情绪维度的面孔地图上）都会对情绪变化产生显著的反应：也就是说它们都参与情绪的加工。但是颞上沟和杏仁核相比还是有不同之处的：颞上沟忠实反映面孔上的动态，所以表情的不同程度都是不同的动态，只要有变化就要有兴奋；杏仁核作为警觉中心和枢纽，对于不同的情绪（比如“恐惧”）有特别的注意，在对情绪进行判断时不会在意强弱，更在意到底是什么情绪。在他们的研究中，结果指出颞上沟对于连续出现的两张同种但不同强弱的情绪图片的反应差异类似对于两张连续出现的不同情绪图片的反应差异，即颞上沟对于面孔是按照强弱连续处理的；但杏仁核对于不同情绪的反应差异远大于两张同一情绪的图片引发的反应差异，即杏仁核对于情绪按照类别处理。两个区域一个使用“一视同仁”的手段向更高级的皮层描述表情，一个使用“因地制宜”的手段向大脑描述表情；这样“一静一动”为大脑判断情绪提供了鲜活的“面孔数据”。

处理面孔表情传递的情绪需要各层次的大脑区域进行协同工作，其中颞上沟和杏仁核是加工面孔信息的重要区域，其他区域（比如前额叶、脑岛、扣带回皮层等）参与判断和理解情绪甚至规划对于情绪的反应。单纯从视觉加工角度来看，颞上沟和杏仁核是最重要的区域。要是没有它们，生活中的喜怒哀乐就会失色许多。