얼굴 반전 효과

얼굴 반전 효과는 직립면에 비해 뒤집힌(상향) 얼굴을 식별하는 것이 비부재물에 비해 훨씬 어려운 현상이다.^[1][2]

얼굴 반전 효과를 조사하는 일반적인 연구는 참가자들에게 반전 및 직립 대상의 이미지를 제시하고 그 대상을 실제 무엇으로 인식하는 데 걸리는 시간(즉, 얼굴 사진)을 제시한다.얼굴 반전 효과는 다른 물체와 비교하여 얼굴을 직립과 반대로 반전했을 때 얼굴을 인식하는 데 불균형적으로 오랜 시간이 걸릴 때 발생한다.^[3][4]

얼굴은 일반적으로 방추형 얼굴 영역과 같은 뇌의 특별한 얼굴 선택 영역에서 처리된다.^[5]그러나 반전된 면을 처리하려면 얼굴 선택 영역과 중간 수준의 시야 영역 및 파라히포카샘프 장소 영역과 측면 후두피질의 높은 수준의 장면 민감 및 물체 민감 영역과 같은 추가 시각 영역이 모두 포함된다.^[7][8]반전된 얼굴에는 이와 같은 중간 수준과 고수준의 장면과 객체 처리 메커니즘도 관여해야 하는 뭔가 다른 점이 있는 것 같다.^[9]

얼굴이 반전되었을 때 왜 얼굴이 인식하는데 더 오랜 시간이 걸리는지에 대한 가장 뒷받침되는 설명은 구성 정보 가설이다.구성 정보 가설은 얼굴이 구성 정보를 사용하여 얼굴의 전체론적(전율적) 표현을 형성하는 것으로 처리된다고 명시한다.그러나 사물은 이러한 구성 방식으로 처리되지 않는다.대신에, 그것들은 위업적으로 처리된다.얼굴을 뒤집으면 구성 처리가 중단되고 대신 다른 물체처럼 위업적으로 처리되어야 한다.이 때문에 현지 정보만으로 얼굴을 표현하는 데 시간이 더 오래 걸리기 때문에 지연이 발생한다.^[10]

안면인식 신경계통

얼굴은 씬(scene)이나 비부재적 물체와 같은 다른 자극에 대한 뇌의 별도 영역에서 처리된다.예를 들어 방추형 안면부(FFA)는 안면처리에만 사용되는 뇌의 얼굴 선택형 부위다.^[5]FFA는 직립면에 더 많이 반응하지만 역면이 직립면과 같은 방식으로 감지되지 않음을 입증한다.^[11]

장면 선택적 파라히포캄프 장소 영역(PA)은 시각 환경의 장소 또는 장면을 처리한다.^[7]측면 후두피질(LOC)의 물체 인식 영역은 물체의 처리에 관여한다.^[8]이러한 영역은 역면을 처리하는 데 사용되지만 직립면이 아니다.이는 직립면에 비해 물체와 장면 처리 영역을 수반해야 하는 반전된 특별한 무언가가 있음을 시사한다.^[9]

반전된 얼굴을 볼 때 얼굴 인식 영역에는 여전히 일부 활동이 있다.^[12]후두면 영역(OFA)으로 알려진 뇌에서 얼굴 선택 영역이 직립면과 반전면의 처리에 모두 관여한다는 증거가 나왔다.^[9][11]

전체적으로 얼굴과 물체 처리 메커니즘은 뇌에서 분리되어 있는 것처럼 보인다.직립면을 인식하는 데는 특별한 안면 인식 영역이 포함되지만 반전면을 인식하는 데는 안면 및 비면상 자극 인식 영역이 모두 포함된다.

얼굴 대 물체 인식 프로세스

얼굴 인식

구성 정보

관계 정보로도 알려진 구성 정보는 사람들이 얼굴을 빠르게 인식하도록 돕는다.그것은 눈과 코와 같은 얼굴 생김새의 배열을 포함한다.구성정보에는 1차 관계정보와 2차 관계정보의 2가지 유형이 있다.^[13]

1차 관계 정보는 얼굴의 다른 특징들 사이의 공간적 관계로 구성된다.얼굴 이목구비 사이의 이러한 관계는 예를 들어 코밑에 입이 위치하는 등 대부분의 사람들에게 흔하다.그러므로 1차 관계 정보는 얼굴을 다른 물체가 아닌 얼굴로 식별하는 데 도움이 된다.^[13]

2차 관계 정보는 시제품(얼굴이 어떻게 생겼어야 하는지를 보여주는 모델)에 상대적인 얼굴의 특징들 사이의 관계의 크기를 말한다.이러한 유형의 정보는 얼굴마다 다르기 때문에 얼굴 하나를 다른 얼굴과 구별하는 데 도움이 된다.^[13]

전체론적 처리

얼굴의 총체적 처리방법은 얼굴 부분의 합이 아니라 건강한 얼굴이라고 인식한다.이것은 얼굴 이목구비(눈이나 코와 같은)가 스스로 뇌에 명시적으로 표현되지 않고 오히려 얼굴 전체가 표현된다는 것을 의미한다.^[14]

얼굴 인식의 구성적 정보 가설에 따르면, 얼굴 인식은 얼굴의 전체적인 표현을 형성하기 위해 구성적 정보를 사용하는 두 단계를 포함한다.^[15]

얼굴의 구성 정보가 흐트러졌을 때(예: 얼굴이 뒤집혔을 때) 뇌에서 얼굴 선택적 활동이 지연된다는 연구 결과가 나왔다.^[16]이는 참가자들이 보고 있는 얼굴을 다른 (비부재적) 물체가 아닌 얼굴로 인식하는 데 시간이 더 걸렸다는 것을 의미한다.따라서 안면 인식에 대한 구성 정보 설명은 안면 반전 효과(얼굴이 반전될 때 지연)의 존재에 의해 뒷받침된다.

얼굴 인식 단계

구성 정보 가설에서 얼굴을 인식하는 첫 번째 단계는 1단계 정보 처리다.이 단계는 1차 관계 정보를 사용하여 얼굴을 탐지한다(즉, 얼굴이 실제로 다른 물체가 아닌 얼굴임을 판단하기 위해).얼굴의 전체적인 표현을 구축하는 것은 얼굴이 빠르게 감지될 수 있도록 얼굴 처리의 초기 단계에서 일어난다.^[15]

다음 단계인 2단계 정보처리는 2차 관계정보의 활용으로 한 얼굴을 다른 얼굴과 구별한다.^[15]

객체 인식

표면이 아닌 물체에 대해서는 반전 효과가 발생하지 않는 것으로 보이며, 이는 면과 다른 물체가 동일한 방식으로 처리되지 않음을 시사한다.

얼굴 인식은 얼굴을 전체적으로 처리하는 구성 정보를 포함한다.그러나 객체 인식은 전체론적 표현을 형성하기 위해 구성적 정보를 사용하지 않는다.대신, 개체의 각 부분은 독립적으로 처리되어 인식될 수 있다.이것은 기공 인식법으로 알려져 있다.^[13]또한 객체 전체를 나타내기보다는 객체의 각 부분을 명시적으로 표현한다.^[14]

이론들

구성 정보 가설

구성 정보 가설에 따르면 구성 정보를 더 이상 얼굴 전체론적 표현을 구축하는데 사용할 수 없기 때문에 얼굴 반전 효과가 발생한다.반전된 얼굴은 구성 정보 대신 로컬 정보(즉, 얼굴의 개별 특징)를 사용하여 물체처럼 처리된다.

직립면에 비해 역면을 가공할 때 지연이 발생한다.이는 반전된 면을 처리할 때 얼굴을 빠르게 검출할 수 있는 특정한 전체론적 메커니즘(전체론적 처리 참조)이 없기 때문이다.반전된 면을 볼 때는 현지 정보만 이용할 수 있어 이 초기 인식 단계를 방해하고 따라서 얼굴이 빠르게 감지되는 것을 방지한다.대신, 독립적인 특징들을 조각별로 모아 오브젝트(얼굴)를 표현하고 시청자가 그것이 무엇인지 인식할 수 있도록 한다.^[10]

대체 가설

구성 처리 가설은 얼굴 반전 효과에 대한 일반적인 설명이지만, 이 이론에는 몇 가지 난제가 있었다.특히 얼굴과 물체는 얼굴 전체론적 처리와 물체에 대한 기공 처리 대신 기공 처리 메커니즘을 사용하여 인식해야 한다는 제안이 제기되었다.^[17]따라서 안면 반전 효과는 안면이 물체로 처리되는 지연에 의해 야기되지 않는다.그 대신 다른 요소가 개입되어 있다.두 가지 잠재적인 설명이 뒤따른다.

지각학습

지각 학습은 얼굴 반전 효과에 대한 구성적 처리 가설에 대한 일반적인 대안적 설명이다.지각 학습 이론에 따르면, 자극(예를 들어 얼굴이나 자동차)과 함께 제시되는 것은 미래에 그러한 자극을 더 쉽게 인식하게 한다.^[18]

대부분의 사람들은 똑바른 얼굴을 보는 것에 매우 익숙하다.이는 매우 효율적인 메커니즘이 직립면을 빠르게 감지하고 식별할 수 있도록 개발될 수 있었다는 것을 보여준다.^[19]즉, 얼굴 반전 효과는 반전 면에 비해 직립면을 지각하고 인식하는 경험의 양이 증가하여 발생한다.^[20]

면-구성표 비호환성

구성 정보 가설에 누락된 요소 중 일부를 설명하기 위해 얼굴-표면 비호환성 모델이 제안되었다.모델에 따르면, 면은 체계와 프로토타입의 사용에 의해 처리되고 의미가 할당된다.^[21]

모델은 대부분의 얼굴에 공통되는 특징(즉, 얼굴 특징의 구조와 관계)을 포함한 얼굴의 일반적인 구조를 추상적으로 표현한 것으로 계획을 정의한다.프로토타입은 특정 그룹(예: 사람 또는 원숭이)에 대해 평균적인 얼굴이 어떤 모습일지를 나타내는 이미지를 말한다.체계의 사용이 있는 면으로 인식된 후, 그룹의 프로토타입과 유사하다는 평가를 받아 새로운 면들을 그룹에 추가한다.^[21]

직립면과 역면에 대한 다른 계획이 있다: 직립면은 역면보다 더 자주 볼 수 있고 따라서 효율적인 계획을 가지고 있다.따라서 얼굴 반전 효과는 부분적으로 덜 친숙하지 않은 반전 형태의 얼굴 처리를 위한 덜 효율적인 계획에 의해 발생한다.^[21]이는 안면도 비호환성 모델을 지각 학습 이론과 유사하게 만들며, 둘 다 얼굴의 빠른 인식에 있어 경험의 역할을 중요시하기 때문이다.^[20][21]

이론의 통합

얼굴 뒤집기 효과에 대한 하나의 설명보다는 다양한 이론의 측면이 적용될 가능성이 높다.예를 들어, 얼굴은 구성적 정보로 처리될 수 있지만, 경험의 역할은 이 얼굴 유형의 계획을 구축하여 특정 얼굴 유형(예: 사람 또는 개)을 신속하게 인식하기 위해 중요할 수 있다.^[17]

개발

얼굴을 빠르게 감지하고 인식하는 능력은 초기 인간의 삶에서 중요했고, 오늘날에도 여전히 유용하다.예를 들어, 얼굴 표정은 의사소통에 중요한 다양한 신호를 제공할 수 있다.^[22][23]따라서 매우 효율적인 안면 인식 메커니즘은 이러한 능력을 뒷받침하기 위해 개발되었다.^[18]

인간은 나이가 들수록 꼿꼿한 인간의 얼굴에 더 익숙해지고 그것들을 인식하는 데 사용되는 메커니즘을 지속적으로 다듬는다.^[24]이 과정은 사람들이 그들 주변의 얼굴을 빠르게 감지할 수 있게 해주며, 이것은 사회적 상호작용을 돕는다.^[22]

생후 1년쯤 되면 유아는 곧은 형태의 얼굴에 익숙해져 얼굴 반전 효과를 더 많이 경험하게 된다.나이가 들수록 얼굴 인식 능력이 좋아져 얼굴 반전 효과가 강해진다.^[24]얼굴에 대한 경험이 많을수록 효과에 대한 민감도가 증가하기 때문에 시간이 지남에 따라 얼굴 반전 효과의 강도는 지각 학습 가설을 뒷받침한다.^[20]

특정 유형의 얼굴(예: 사람 또는 개)이 친숙할수록 해당 얼굴의 얼굴 반전 효과에 더 민감하다.이것은 인간과 다른 종 모두에 적용된다.예를 들어 사람의 얼굴에 익숙한 나이 든 침팬지들은 사람의 얼굴을 볼 때 얼굴 반전 효과를 경험했지만 침팬지 얼굴에 익숙한 어린 침팬지들에게는 같은 결과가 나오지 않았다.^[25]반려견 전문가들이 관찰했을 때 반려견 얼굴에도 반전 효과가 더 강했다.^[13]이러한 증거는 특정 유형의 얼굴에 대한 친숙함이 시간이 지남에 따라 발달하고 얼굴 반전 효과가 일어나는데 필요한 것으로 보인다는 것을 보여준다.

예외

얼굴 반전 효과를 감소시키거나 제거할 수 있는 여러 조건이 있다.총체적 표현을 형성하여 얼굴을 인식하는 데 사용되는 메커니즘이 부재하거나 교란되기 때문이다.이로 인해 얼굴이 다른 (비부재적) 물체와 같은 방식으로 처리될 수 있다.

프로소파그노시아

프로소파그노시아는 얼굴을 알아보지 못하는 것으로 특징지어지는 질환이다.^[26]프로소파뇨를 가진 사람들이 얼굴을 볼 때, 방추형 회오리(뇌의 안면인식 영역)는 그 조건이 없는 사람에게서 어떻게 작용하는지와는 다르게 작동한다.^[27]또한 얼굴을 볼 때 비부재 물체 인식 영역(복측 후두엽외대피질 등)이 활성화되어 얼굴과 물체가 유사하게 처리됨을 시사한다.^[12]

프로소파그노시아가 있는 사람들은 안면인식 업무에서 얼굴 역전의 영향을 받지 않거나 심지어 이로울 수도 있다.^[26][28]보통은 물체처럼 직립면을 위용적으로 처리한다.반전된 얼굴도 전체적으로 처리되기보다는 위업적으로 처리된다.^[29]이는 직립면과 역면의 처리 사이에 차이가 없음을 보여주는 것으로, 역면을 인식하는 데 있어 불균형한 지연이 없는 이유를 설명한다.^[12]

자폐 스펙트럼 장애

프로소파뇨증 환자처럼 자폐 스펙트럼 장애(ASD)를 가진 개인은 얼굴의 전체론적 표현을 형성하기 위해 구성적 처리 메커니즘을 사용하지 않는다.^[30]대신, 그들은 국소적 또는 위업적 정보를 사용하여 얼굴을 처리하는 경향이 있다.^[31]이는 직립면, 반전면 및 물체 처리 사이에 동일한 기공 메커니즘이 사용됨을 의미한다.결과적으로, ASD를 가진 사람들에게서 얼굴 반전 효과는 덜 발생한다.^[32]

그러나 ASD를 가진 사람들의 전체적인 안면 인식 메커니즘의 개발이 실종되기보다는 지연되고 있다는 일부 증거가 있다.이것은 직립면과 역면의 처리 사이에 실제로 차이가 있다는 것을 의미할 것이다.따라서 ASD를 가진 사람들은 결국 얼굴 반전 효과에 민감해질 수 있다.^[33]

참고 항목

• 자폐 스펙트럼 장애
• 얼굴 인식
• 프로소파그노시아
• 대처 효과

참조