同样是旧文，全文发表于07年6月刊《新发现》。《通往心灵中央的旅程》一文提到了fusiform（脸部类别识别脑区），因此把这篇文章贴出来。原文太长，只节选一段，这段介绍了视觉系统类别识别区域（包括fusiform）的编码机制，篇末给出了一个对“面部失认症”/“脸盲症”的解释，供大家参考。同样请对照阅读：）

汉语中形容女子之美的词很多，比如沉鱼落雁、闭月羞花、倾国倾城等等，但唯有一词达到了极至，叫做“臆想之美”，意思是想象中那个女子有多美，她就有多美。想象很大程度上来自于经验，平日里的所见所闻决定了梦中情人的模样，而如果无法记住看过的面孔的话，这个词的妙处可就要大打折扣了。多数人都能很容易认出迎面走来的朋友，即便已很长时间不见，但也有人经常会把擦肩而过的家人当作陌生人，这并不是因为刚好没看到，而是由于他们得了一种被称为“脸盲症”的疾病。此病的患者能看清楚别人的脸，却无法将其记住，甚至包括镜子中的自己。但他们并非记忆力差，人名、电话号码、书中的文字……都与正常人一般无二，唯独“脸”。

既然记不住，自然也就分不清楚看到的那些脸到底属于谁，于是眼中只有陌生人。患有“脸盲症”的病人往往记忆力正常，也不具有其他识别障碍，这说明视觉系统对面部信息的处理有着专门的机制，而在处理过程中某个环节的出错导致了“目中无人”事件的发生。脸部反射出的光线与其他物体反射出的没有什么本质区别，工作于低级视皮层区域间的并行信息处理通路，仅对颜色、形状、运动等基本视信息进行分类加工，因此所谓的专门机制是由某些专门对脸部信息进行处理的高级视皮层区域体现出来的。这些皮层区域很挑剔，只接收下级皮层传递来的跟脸部有关的视觉信息，其他的几乎不予受理。存在如此高度特化的区域并不令人感到意外，因为能否及时从他人面孔中获取到关键、精确的信息对我们来说至关重要，此人是否认识？正在高兴还是生气？……这些信息决定了我们下一步的行为：寒暄两句还是继续前行；报以微笑还是默不做声。而如果面对的是根香蕉的话，就不必费这般周折了，什么都不想直接拿起来吃掉，也正因此不会存在专门处理香蕉信息的皮层区域。

除了脸部之外，还有些视觉对象由于其重要性需要设立特区，目前已发现的有：专门对人体信息（如手脚、四肢、躯干之类）进行处理的区域；专门对场所、地点信息（如厅房、楼道的结构布局，公司所在街角的位置之类）进行处理的区域。这些专属区域是视觉系统的终点站，其最重要的任务是标识出看到的到底是什么，标识方法与红绿灯时间显示牌的工作原理相仿。显示牌是由七个发光二极管组成的“日”字形，二极管通过特定的组合方式发光构成0到9十个数字，比如想显示0的时候，中间的“一横”不亮，其余的都亮就可以了。在皮层中，扮演二极管角色的是细胞，某些细胞组合在一起的同步反应（同时发光）代表了某视觉对象的类别。比如当你看到恋人的脸时，在脸部专属区域立刻就会有一群细胞同时做出强烈反应，而且无论其离你是远是近；是在视野中心还是在眼角处，都至少有这一群细胞在“发光”，即便她正在微笑甚至做鬼脸也是如此。也就是说这群细胞的同步反应专一地代表了恋人的脸，所以不管她摇摇头还是撇撇嘴，你都不会把她当作另外一个人。

判断出看到的是什么是大脑的基本职责之一，视觉系统在此过程中的任务是为视觉对象生成属于自己的标识符，这标识符就是一群特定细胞的同步反应，反应发生在已发现的和可能存在但尚未发现的专属区域，以及对其他普通视觉对象进行统一标识的非专属区域（见文后注释）。标识符与视觉对象是专一对应的，如果恋人的脸突然变成母亲的脸，“发光”的就是另外一群细胞了。多少有些意外，大脑中并没有呈现出与眼中所见相同的场景，视觉系统的最终产品不是视觉对象的副本，而是代表它们的标识符。标识符接下来会启动视觉系统外其他高级皮层区域的相关连锁反应，我们这才意识到看见的是张脸，而不是香蕉；是恋人的，不是母亲的。当然仅仅判断出类别是不够的，能否及时察觉出恋人眼帘低垂、嘴角含笑是因为害羞；杏眼圆睁、嘴巴撅起是表达嗔怒至关紧要。而为了做到这一点，整个视觉系统需要高度运转，信息流在皮层间往复穿梭，绝非可以自下而上一蹴而就。这个过程比类别识别复杂的多，无法简单解释清楚。但毫无疑问，区分出眼中种种事物的类别是我们认识世界的起点。

客观世界中的事物种类是无限的，而大脑中的细胞再多也是有限的，若要用有限来表示无限可就需要一些技巧了。再来看看那个显示牌，“日”字最上面的那根二极管既在表示2时发光，也在表示5时发光，很显然它是可以重复利用的。同样的道理，一个细胞既会在恋人的脸出现时反应，也会在母亲的脸出现时反应，每个细胞代表脸不同方面的特征，它们的某种特定组合即代表了一张特别的脸。这就是解决问题的方案——编码机制，这种方式大大提高了资源利用率，是以有限表示无限的唯一办法。事实上虽然显示牌只显示十个数字，但七个二极管可以代表的情况多达2的7次方128种，而视皮层的细胞数量是以亿为单位的，所以不必担心看到的东西多了，大脑会无法区分出彼此，即便各式各样的新物品正在被不断制造出来。编码机制不是高级视皮层区域的独家专利，而是应用于视觉系统各处乃至其他感觉系统，它可以说是大脑进行信息处理的通用法则。

当看到照片中的恋人时，你会立刻想起有关她的一些信息，如名字、性格、爱好等，当然还有在一起的美好时光，并由此产生强烈的幸福感。这说明视觉系统在完成它的使命后，会将接力棒传递给负责记忆和情绪的脑区。编码规则在那里同样适用，但是会存在一种很特殊的情况——一个细胞的编码，当恋人的脸出现时，只有这个细胞做出反应，而且它忠贞不二，对别人的脸都不感兴趣。这类细胞被称为“祖母细胞”，这样叫是因为曾有神经学家认为既然在视觉系统的等级组织结构中，从低级皮层到高级皮层细胞的感受野是越来越大、越来越复杂的，那么到最后理所当然地会存在一个超级细胞，其感受野可以对应整个一张脸。

不一定只有脸才拥有与其对应的祖母细胞，一只动物、一种食物都可以享受这份待遇，但前提是它必需令你印象深刻。也就是说这种地位显赫的细胞只会对恋人的脸、朝夕相处的宠物狗、最钟爱的炸酱面专一反应。这并不难理解，如果每个陌生人、每只狗、每种食物都需要“专人”服务的话，大脑的“员工”再多也不够用。资源不容浪费，但为了让人在对其最重要、最熟悉的事物出现时尽快做出反应，能够显著提高效率的祖母细胞也是必不可少的。看来我们的大脑在资源利用率和效率之间做了一个兼顾，以一种灵活的方式进行编码，一般的视觉对象一般对待，特殊的视觉对象特殊对待。显而易见的是，特权不是与生俱来的，对恋人的脸情有独衷的那个细胞，在你遇到她之前未必会有什么惊人之处，也许正是你的日思夜想才造就了它的痴心。所有的细胞和神经回路都时刻处在动态变化当中，不过相对固定的等级制度确然存在，从低级皮层到高级皮层编码效率是越来越高的，祖母细胞在记忆、情绪等脑区（已不属于视觉系统）的出现证实了这一点。

脸部专属区域与记忆脑区的通信障碍可能是“脸盲症”的症结所在，家人的脸在脸部专属区域所生成的标识符，总是不能在记忆脑区触发后继的反应，即无法形成相关的记忆。脑海中缺少容颜的烙印或许另有一桩好处，那就是想象能够不受过往的羁绊，天马行空。

注：已发现的专属区域：fusiform face area(FFA)——脸部；extratriate body area(EBA)——人体；parahippocampal place area(PPA)——场所、地点。非专属区域：lateral occipital complex(LOC)——除脸部、人体、场所、地点外的其他所有客观物体。需要说明的是，专属区域对信息类别的选择并不是绝对化的，比如EBA同时也对动物、非生命物体如剪刀等信息进行处理，但反应比较弱，只有对人体信息进行处理时反应才最强，正因为如此该区域被认为是具有专属性的。

参考文献：

1.Paul E. Downing, Yuhong Jiang, Miles Shuman, Nancy Kanwisher. A cortical area selective for visual processing of the human body[J]. Science. 2001 Sep 28;293(5539):2470-3.

2.Hung CP, Kreiman G, Poggio T, DiCarlo JJ. Fast readout of object identity from macaque inferior temporal cortex[J]. Science. 2005 Nov 4;310(5749):863-6.

3.Rotshtein P, Henson RN, Treves A, Driver J, Dolan RJ. Morphing Marilyn into Maggie dissociates physical and identity face representations in the brain[J]. Nat Neurosci. 2005 Jan;8(1):107-13. Epub 2004 Dec 12.

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5. Charles G. Gross. Genealogy of the“Grandmother Cell”[J]. Neuroscientist. 8(5):512–518, 2002.

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