Кросс-культурное исследование распознавания лиц: подход на основе локализации источников ЭЭГ

 
Аудио генерируется искусственным интеллектом

Резюме

Контекст и актуальность. Исследования с использованием айтрекинга и методов пространственных частот показали, что наблюдатели из восточных и западных культур используют разные стратегии и опираются на различную зрительную информацию при восприятии лиц. Однако данные, полученные методом ЭЭГ и ВП, остаются ограниченными. Цель: изучить различия в мозговой активности при распознавании лиц у представителей разных культур, а также охарактеризовать нейронную активность, лежащую в основе «эффекта другой расы (ORE)». Методы и материалы. Был использован метод локализации источников ЭЭГ, называемый «Виртуально вживленный электрод». Российским и китайским испытуемым предлагались две задачи: восприятие и узнавание лиц своей и другой расы. Результаты. У российских наблюдателей отмечалась дополнительная значимая активация областей VO1 R и V4 R при восприятии лиц. В первые 200 мс после предъявления лица проявлялись выраженные культурные различия в областях V1 R и OFA R. Амплитуда P100 у российских участников была стабильно выше и особенно увеличивалась при узнавании лиц своей расы. Неожиданно у российских участников был обнаружен обратный ORE: несмотря на более высокие амплитуды P100 и N170 на лица своей расы в областях OFA и FFA, компонент P300, локализованный в таламусе и внутреннем бледном шаре (GPi), указывал на более интенсивную обработку лиц другой расы. Выводы. Результаты показывают, что (1) культурные различия в распознавании лиц проявляются на очень ранних этапах обработки в зрительной коре; (2) более глубокая ранняя обработка лиц своей расы не препятствует обратному ORE на более поздних стадиях. Активация таламуса и GPi, вероятно, связана с мотивационными факторами, вызывающими обратный ORE.

Общая информация

Ключевые слова: кросс-культурное исследование, распознавание лиц, эффект другой расы, вызванные потенциалы, локализация, ЭЭГ

Рубрика издания: Наука о лице

Тип материала: научная статья

DOI: https://doi.org/10.17759/exppsy.2025180406

Финансирование. В части проведения экспериментов и сбора данных работа выполнена при финансовой поддержке Китайского совета по стипендиям (CSC) под номером гранта 202208090647. В части обработки данных с помощью метода пространственной локализации электрической активности мозга работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (РНФ) по проекту № 20-18-00067-П.

Поступила в редакцию 21.08.2024

Поступила после рецензирования 15.04.2025

Принята к публикации

Опубликована

Для цитаты: Ван, С., Вартанов, А.В. (2025). Кросс-культурное исследование распознавания лиц: подход на основе локализации источников ЭЭГ. Экспериментальная психология, 18(4), 102–121. https://doi.org/10.17759/exppsy.2025180406

© Ван С., Вартанов А.В., 2025

Лицензия: CC BY-NC 4.0

Литература

  1. Ananyeva, K.I. (2021). Other Race Effect: Theoretical Concepts, Research Tools, Experimental Data. Experimental Psychology (Russia), 14(4), 142—163. https://doi.org/10.17759/exppsy.2021140408
  2. Ananyeva, K.I., Basyul, I.A., Demidov, A.A. (2016). Cross-cultural features of eye movements in perception of persons of different races. Experimental psychology (Russia), 9(4), 5—17. https://doi.org/10.17759/exppsy.2016090402
  3. Ananyeva, K.I., Basyul, I.A., Kharitonov, A.N. (2017). Isostatic oculomotor patterns in the visual perception of same and other race faces. Experimental psychology (Russia), 10(4), 133—147. https://doi.org/10.17759/exppsy.2017100409
  4. Anzures, G., Mildort, M., Fennell, E., Bell, C., Soethe, E. (2022). Race and early face-sensitive event-related potentials in children and adults. Journal of Experimental Child Psychology, 214, 105287. https://doi.org/10.1016/j.jecp.2021.105287
  5. Argyle, M., Cook, M. (1976). Gaze and Mutual Gaze. Cambridge, England: Cambridge University Press.
  6. Barón-Quiroz, K., García-Ramirez, M., Chuc-Meza, E. (2021). Dopaminergic denervation of the globus pallidus produces short-memory impairment in rats. Physiology & Behavior, 240, 113535. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2021.113535
  7. Bentin, S., Allison, T., Puce, A., Perez, E., McCarthy, G. (1996). Electrophysiological Studies of Face Perception in Humans. Journal of Cognitive Neuroscience, 8(6), 551—565. https://doi.org/10.1162/jocn.1996.8.6.551
  8. Blais, C., Jack, R.E., Scheepers, C., Fiset, D., Caldara, R. (2008). Culture shapes how we look at faces. PloS One, 3(8), e3022. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0003022
  9. Blais, C., Linnell, K.J., Caparos, S., Estéphan, A. (2021). Cultural Differences in Face Recognition and Potential Underlying Mechanisms. Frontiers in Psychology, 12. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2021.627026
  10. Caldara, R. (2017). Culture Reveals a Flexible System for Face Processing. Current Directions in Psychological Science, 26(3), 249—255. https://doi.org/10.1177/0963721417710036
  11. Calder, A.J., Young, A.W. (2005). Understanding the recognition of facial identity and facial expression. Nature Reviews. Neuroscience, 6(8), 641—651. https://doi.org/10.1038/nrn1724
  12. Chiao, J.Y., Ambady, N. (2007). Cultural neuroscience: Parsing universality and diversity across levels of analysis. In: Handbook of cultural psychology (pp. 237—254). The Guilford Press.
  13. Colombatto, C., McCarthy, G. (2017). The Effects of Face Inversion and Face Race on the P100 ERP. Journal of Cognitive Neuroscience, 29(4), 664—676. https://doi.org/10.1162/jocn_a_01079
  14. Donchin, E. (1981). Presidential address, 1980. Surprise!... Surprise? Psychophysiology, 18(5), 493—513. https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.1981.tb01815.x
  15. Eimer, M. (2000a). Effects of face inversion on the structural encoding and recognition of faces. Evidence from event-related brain potentials. Brain Research. Cognitive Brain Research, 10(1–2), 145—158. https://doi.org/10.1016/s0926-6410(00)00038-0
  16. Eimer, M. (2000b). Event-related brain potentials distinguish processing stages involved in face perception and recognition. Clinical Neurophysiology: Official Journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology, 111(4), 694—705. https://doi.org/10.1016/s1388-2457(99)00285-0
  17. Estéphan, A., Fiset, D., Saumure, C., Plouffe-Demers, M.-P., Zhang, Y., Sun, D., Blais, C. (2018). Time Course of Cultural Differences in Spatial Frequency Use for Face Identification. Scientific Reports, 8(1), 1816. https://doi.org/10.1038/s41598-018-19971-1
  18. Ficco, L., Müller, V.I., Kaufmann, J.M., Schweinberger, S.R. (2023). Socio-cognitive, expertise-based and appearance-based accounts of the other-'race' effect in face perception: A label-based systematic review of neuroimaging results. British journal of psychology (London, England: 1953), 114 Suppl 1, 45—69. https://doi.org/10.1111/bjop.12595
  19. Gutchess, A.H., Welsh, R.C., Boduroglu, A., Park, D.C. (2006). Cultural differences in neural function associated with object processing. Cognitive, Affective & Behavioral Neuroscience, 6(2), 102—109. https://doi.org/10.3758/cabn.6.2.102
  20. Gutchess, A., Rajaram, S. (2023). Consideration of culture in cognition: How we can enrich methodology and theory. Psychonomic Bulletin & Review, 30(3), 914—931. https://doi.org/10.3758/s13423-022-02227-5
  21. Haber, S.N. (2016). Corticostriatal circuitry. Dialogues in Clinical Neuroscience, 18(1), 7—21. https://doi.org/10.31887/DCNS.2016.18.1/shaber
  22. Hahn, A.C., Jantzen, K.J., Symons, L.A. (2012). Thatcherization impacts the processing of own-race faces more so than other-race faces: An ERP study. Social Neuroscience, 7(2), 113—125. https://doi.org/10.1080/17470919.2011.583080
  23. Han, S., Northoff, G. (2008). Culture-sensitive neural substrates of human cognition: A transcultural neuroimaging approach. Nature Reviews. Neuroscience, 9(8), 646—654. https://doi.org/10.1038/nrn2456
  24. Haxby, J.V., Hoffman, E.A., Gobbini, M.I. (2000). The distributed human neural system for face perception. Trends in Cognitive Sciences, 4(6), 223—233. https://doi.org/10.1016/s1364-6613(00)01482-0
  25. Hofstede, G. (1980). Culture's consequences. Beverly Hills, CA: Sage.
  26. Hugenberg, K., Wilson, J.P., See, P.E., Young, S.G. (2013). Towards a synthetic model of own group biases in face memory. Visual Cognition, 21(9–10), 1392—1417. https://doi.org/10.1080/13506285.2013.821429
  27. Hugenberg, K., Young, S.G., Bernstein, M.J., Sacco, D.F. (2010). The categorization-individuation model: An integrative account of the other-race recognition deficit. Psychological Review, 117(4), 1168—1187. https://doi.org/10.1037/a0020463
  28. Irak, M., Soylu, C., Turan, G. (2019). Comparing electrophysiological correlates of judgment of learning and feeling of knowing during face-name recognition. Cognitive Neuropsychology, 36(7-8), 336—357.  https://doi.org/10.1080/02643294.2019.1707650
  29. Jiang, Z., Recio, G., Li, W., Zhu, P., He, J., Sommer, W. (2023). The other-race effect in facial expression processing: Behavioral and ERP evidence from a balanced cross-cultural study in women. International Journal of Psychophysiology: Official Journal of the International Organization of Psychophysiology, 183, 53—60. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2022.11.009
  30. Josserand, M., Meeussen, E., Majid, A., Dediu, D. (2021). Environment and culture shape both the colour lexicon and the genetics of colour perception. Scientific Reports, 11(1), 19095. https://doi.org/10.1038/s41598-021-98550-3
  31. Kelly, D.J., Liu, S., Rodger, H., Miellet, S., Ge, L., Caldara, R. (2011). Developing cultural differences in face processing. Developmental Science, 14(5), 1176—1184. https://doi.org/10.1111/j.1467-7687.2011.01067.x
  32. Kelly, D.J., Miellet, S., Caldara, R. (2010). Culture shapes eye movements for visually homogeneous objects. Frontiers in Psychology, 1, 6. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2010.00006
  33. Khose E.G., Korolkova O.A., Zhizhnikova N.Yu., Zubareva M.V. (2017). Perception of facial emotional expressions by representatives of Asian and European cultural groups. Experimental psychology (Russia), 10(4), 116—132. https://doi.org/10.17759/exppsy.2017100408
  34. Knyazev, G.G., Kuznetsova, V.B., Savostyanov, A.N., Dorosheva, E.A. (2017). Does collectivism act as a protective factor for depression in Russia? Personality and Individual Differences, 108, 26—31. https://doi.org/10.1016/j.paid.2016.11.066
  35. Latinus, M., Taylor, M.J. (2006). Face processing stages: Impact of difficulty and the separation of effects. Brain Research, 1123(1), 179—187. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2006.09.031
  36. Linden, D.E.J. (2005). The p300: Where in the brain is it produced and what does it tell us? The Neuroscientist: A Review Journal Bringing Neurobiology, Neurology and Psychiatry, 11(6), 563—576. https://doi.org/10.1177/1073858405280524
  37. Liu, S., Quinn, P.C., Wheeler, A., Xiao, N., Ge, L., Lee, K. (2011). Similarity and difference in the processing of same- and other-race faces as revealed by eye tracking in 4- to 9-month-olds. Journal of Experimental Child Psychology, 108(1), 180—189. https://doi.org/10.1016/j.jecp.2010.06.008
  38. Masuda, T., Nisbett, R.E. (2001). Attending holistically versus analytically: Comparing the context sensitivity of Japanese and Americans. Journal of Personality and Social Psychology, 81(5), 922—934. https://doi.org/10.1037/0022-3514.81.5.922
  39. Meissner, C.A., Brigham, J.C. (2001). Thirty years of investigating the own-race bias in memory for faces: A meta-analytic review. Psychology, Public Policy, and Law, 7(1), 3—35. https://doi.org/10.1037/1076-8971.7.1.3
  40. Menshikova G., Krivykh P. (2017). Facial expression perception: Holistic and analytic strategies of eye movements. Psychophysiology, 54(S1), S104—S104.
  41. Navid, M.S., Kammermeier, S., Niazi, I.K., Sharma, V.D., Vuong, S.M., Bötzel, K., Greenlee, J.D.W., Singh, A. (2022). Cognitive task-related oscillations in human internal globus pallidus and subthalamic nucleus. Behavioural Brain Research, 424, 113787. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2022.113787
  42. Nisbett, R.E., Peng, K., Choi, I., Norenzayan, A. (2001). Culture and systems of thought: Holistic versus analytic cognition. Psychological Review, 108(2), 291—310. https://doi.org/10.1037/0033-295X.108.2.291
  43. Olsson, O., Paik, C. (2016). Long-run cultural divergence: Evidence from the Neolithic Revolution. Journal of Development Economics, 122, 197—213. https://doi.org/10.1016/j.jdeveco.2016.05.003
  44. Or, C.C.-F., Peterson, M.F., Eckstein, M.P. (2015). Initial eye movements during face identification are optimal and similar across cultures. Journal of Vision, 15(13), 12. https://doi.org/10.1167/15.13.12
  45. Polich, J. (2007). Updating P300: An integrative theory of P3a and P3b. Clinical Neurophysiology: Official Journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology, 118(10), 2128—2148. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2007.04.019
  46. Rossion, B. (2014). Understanding face perception by means of human electrophysiology. Trends in Cognitive Sciences, 18(6), 310—318. https://doi.org/10.1016/j.tics.2014.02.013
  47. Rossion, B., Jacques, C., Jonas, J. (2023). Intracerebral Electrophysiological Recordings to Understand the Neural Basis of Human Face Recognition. Brain Sciences, 13(2), 354. https://doi.org/10.3390/brainsci13020354
  48. Schweinberger, S.R., Neumann, M.F. (2016). Repetition effects in human ERPs to faces. Cortex; a Journal Devoted to the Study of the Nervous System and Behavior, 80, 141—153.
  49. Sellal, F. (2022). Anatomical and neurophysiological basis of face recognition. Revue Neurologique, 178(7), 649—653. https://doi.org/10.1016/j.neurol.2021.11.002
  50. Sugden, N.A., Marquis, A.R. (2017). Meta-analytic review of the development of face discrimination in infancy: Face race, face gender, infant age, and methodology moderate face discrimination. Psychological Bulletin, 143(11), 1201—1244. https://doi.org/10.1037/bul0000116
  51. Tan, C.B.Y., Stephen, I.D., Whitehead, R., Sheppard, E. (2012). You look familiar: How Malaysian Chinese recognize faces. PloS One, 7(1), e29714. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0029714
  52. Tardif, J., Fiset, D., Zhang, Y., Estéphan, A., Cai, Q., Luo, C., Sun, D., Gosselin, F., Blais, C. (2017). Culture shapes spatial frequency tuning for face identification. Journal of Experimental Psychology. Human Perception and Performance, 43(2), 294—306. https://doi.org/10.1037/xhp0000288
  53. Uono, S., Hietanen, J.K. (2015). Eye Contact Perception in the West and East: A Cross-Cultural Study. PLoS ONE, 10(2), e0118094. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0118094
  54. Vartanov, A.V. (2022). A new method of localizing brain activity using the scalp EEG data. Procedia Computer Science, 213, 41—48. https://doi.org/10.1016/j.procs.2022.11.036
  55. Vartanov, А.V. (2023). A new approach to spatial localization of EEG-based electrical activity. Epilepsy and paroxysmal conditions, 15(4), 326—338. https://doi.org/10.17749/2077-8333/epi.par.con.2023.177
  56. Vartanov, A.V., Masherov, E.L. (2025). On the issue of low-frequency EEG generators and methods of their spatial localization. Journal of neuroscience methods, 424, 110592. https://doi.org/10.1016/j.jneumeth.2025.110592
  57. Veissière S.P.L., Constant A., Ramstead M.J.D., Friston K.J., Kirmayer L.J. (2020). Thinking through other minds: A variational approach to cognition and culture. Behavioral and Brain Sciences, 43, e90. https://doi.org/10.1017/S0140525X19001213
  58. Wheeler, A., Anzures, G., Quinn, P.C., Pascalis, O., Omrin, D.S., Lee, K. (2011). Caucasian infants scan own- and other-race faces differently. PloS One, 6(4), e18621. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018621

Информация об авторах

Сяоянь Ван, аспирант кафедры психофизиологии, факультет психологии, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (ФГБОУ ВО «МГУ имени М.В. Ломоносова»), Москва, Российская Федерация, ORCID: https://orcid.org/0009-0000-2985-9829, e-mail: wang_xiaoyan99@qq.com

Александр Валентинович Вартанов, кандидат психологических наук, доцент, старший научный сотрудник кафедры психофизиологии факультета психологии, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, ведущий научный сотрудник, Государственное бюджетное учреждение здравоохранения «Психиатрическая клиническая больница № 1 им. Н.А. Алексеева Департамента здравоохранения города Москвы» (ГБУЗ ПКБ №1 им. Н.А. Алексеева ДЗМ), Москва, Российская Федерация, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8844-9643, e-mail: a_v_vartanov@mail.ru

Вклад авторов

Ван С. — идеи; аннотация, написание и оформление рукописи; планирование исследования; контроль за проведением исследования; сбор и анализ данных; привлечение финансирования.

Вартанов А.В. — идеи; научное руководство; планирование исследования; применение статистических методов для анализа данных; контроль за проведением исследования; привлечение финансирования.

Оба автора участвовали в обсуждении результатов и утвердили окончательный текст рукописи.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Декларация об этике

Исследование одобрено Комиссией по биоэтике МГУ имени М.В. Ломоносова, решение: Заявка №49-ч одобрена, протокол заседания Комиссии № 170-д-з от 27.03.2025.

Метрики

 Просмотров web

За все время: 13
В прошлом месяце: 0
В текущем месяце: 13

 Скачиваний PDF

За все время: 2
В прошлом месяце: 0
В текущем месяце: 2

 Всего

За все время: 15
В прошлом месяце: 0
В текущем месяце: 15