Individual Differences in Face Identity Processing - IA de Investigación especializada en el MIT

Diferencias individuales en el procesamiento de la identidad facial
con estimulación visual periódica rápida

Buyun Xu1, Joan Liu-Shuang2, Bruno Rossion2,3, y James Tanaka1

Abstracto

■ Un creciente cuerpo de literatura sugiere que los individuos humanos
difieren en su capacidad para procesar la identidad facial. Estos hallazgos
provienen principalmente de tareas conductuales explícitas, como el Cambridge
Prueba de memoria facial (CFMT). Sin embargo, sigue siendo una pregunta abierta-
preguntarse si tales diferencias individuales se pueden encontrar en la ab-
significado de una tarea explícita de identificación de rostros y cuándo deben identificarse los rostros.
individualizado de un solo vistazo. En el estudio actual, probamos
49 participantes con un estímulo visual periódico rápido desarrollado recientemente-
ulación (FPVS) paradigma [Liu-shuang, J., Norcia, A. METRO., & rossión,
B. Un índice objetivo de las personas que enfrentan discriminación en el derecho
corteza occipitotemporal mediante estímulos extraños periódicos rápidos-
lación. Neuropsicología, 52, 57–72, 2014] en EEG a rápidamente, transmisión exterior-
subjetivamente, y cuantificar implícitamente el procesamiento de identidad facial. En el
paradigma FPVS, una cara de identidad (A) fue presentado en el

frecuencia de 6 Hz, permitiendo sólo una fijación de la mirada, con diferentes
identidades faciales (B, C, D) presentado cada quinta cara (1.2 Hz; es decir.,
AAAAAAAAAAD...). Los resultados mostraron una cara de individuación re-
respuesta en 1.2 Hz y sus armónicos, alcanzando su punto máximo sobre el occipitótem-
ubicaciones porales. La magnitud de esta respuesta mostró un alto
confiabilidad en diferentes secuencias de grabación y fue significativa
en todos menos dos participantes, con la magnitud y lateralización
difieren ampliamente entre los participantes. Hubo un modesto pero significativo-
correlación significativa entre la respuesta de individuación ampli-
actitud y el desempeño de la tarea conductual CFMT, a pesar de
el hecho de que CFMT y FPVS midieron diferentes aspectos de la cara
procesamiento de identidad. Tomados juntos, el estudio actual destaca
El enfoque FPVS como un medio prometedor para estudiar individuos.
diferencias en el procesamiento de identidad facial. ■

INTRODUCCIÓN

Generalmente se entiende que los humanos somos expertos en rostros.
¿Quién puede reconocer una cara familiar en un abrir y cerrar de ojos?
sin esfuerzo consciente ni previsión (Tanaka, 2001;
Diamante & carey, 1986). Sin embargo, la última década
Ha visto una serie de estudios de comportamiento que sugieren que,
como la mayoría de los rasgos y capacidades humanas, la capacidad de
reconocer identidades faciales se encuentra en un continuo (p.ej.,
Rodas, jeffery, taylor, Hayward, & ewing, 2014;
DeGutis, wilmer, mercado, & Cohán, 2013; Dennett,
McKone, Edwards, & Susilo, 2012; Wilmer et al., 2012;
Germen, duchaína, & Nakayama, 2011; Guillermo y cols.,
2010; Bowles et al., 2009; Russell, duchaína, & Nakayama,
2009). En un extremo del continuo están las “supercaras”.
reconocedores” que pueden identificar un vasto catálogo de caras después
una sola presentación en condiciones de visualización limitadas
(Bobak, Bennett, Parris, Jansari, & Solución alcalina, 2016; Russell
et al., 2009). En el otro extremo están las personas que tienen
no ha experimentado daño cerebral ni trauma y aún así tiene una vida-
impedimento prolongado para reconocer los rostros de amigos cercanos y
parientes (“prosopagnosia del desarrollo” o “prosopagnosia congénita”.
prosopagnosia”; duchaína & Nakayama, 2004, 2006a;
behrman & Avaro, 2005). Dentro de los extremos, rostro

1universidad de victoria, 2Universidad de Lovaina, 3Centro hospitalario
Universidad Regional de Nancy

El desempeño en reconocimiento medido conductualmente no es una-
Habilidad mal distribuida que está mediada por factores como la edad.
(Germán et al., 2011; Hildebrandt, verano, Herzman, &
Guillermo, 2010), sexo (verano, Hildebrandt, a su madre-
hadenicht, Schacht, & Guillermo, 2013), o sociabilidad
(Halliday, macdonald, Scherf, & Tanaka, 2014; Solución alcalina, Parris,
Haslam, & kay, 2010).

Las diferencias individuales en el procesamiento de la identidad facial son
normalmente se mide explícitamente utilizando métodos conductuales.
El test de conducta más utilizado es el de Cambridge.
Prueba de memoria facial (CFMT; duchaína & Nakayama,
2006b), que requiere que los participantes primero memoricen
caras y luego reconocer cada una de esas caras entre
otras caras de lámina bajo diferentes condiciones de visualización (p.ej.,
cambios de punto de vista, con ruido añadido). En ERP estándar
extraído de grabaciones de EEG, el mas destacado
firma de actividades neuronales relacionadas con el procesamiento facial
es el componente N170. Los rostros provocan una fuerte negativa
respuesta en la onda cerebral aproximadamente 170 mseg después
el inicio de los estímulos faciales (Bentín, alison, Chip, Pérez,
& McCarthy, 1996), y esta respuesta N170 es mayor a
caras que los objetos que no son caras con la mayor diferencia ob-
servido en ubicaciones occipital-temporales derechas en el cuero cabelludo
(ver Rossion & jacques, 2011, para una revisión). Agua fría,
Hildebrandt, Recio, Guillermo, y verano (2014) y
Herzman, a su madre, verano, y Guillermo (2010) usado
técnicas de modelado de ecuaciones estructurales y encontró una

Revista de neurociencia cognitiva 29:8, páginas. 1368–1377
doi:10.1162/jocn_a_01126

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relación modesta entre individuos entre el N170
estado latente (pero no amplitud) y desempeño conductual
de una tarea explícita de reconocimiento facial utilizando un antiguo/nuevo
paradigma de reconocimiento.

Sin embargo, si las diferencias individuales en la identificación facial-
El procesamiento de la entidad se puede capturar y cuantificar sin un
La tarea conductual explícita sigue siendo una cuestión abierta.. Esto es
una cuestión importante porque ciertas personas pueden tener
dificultades para comprender las instrucciones de la tarea (niño joven-
niños, poblaciones neurológicas o psiquiátricas, etc.), y
las diferencias individuales en el rendimiento en el CFMT
u otras pruebas de comportamiento explícitas pueden tener una gran influencia.-
influenciado por factores como la memoria, motivación, atención,
procesos de decisión, Etcétera. Además, aunque lo es
A menudo se afirma que las caras se pueden reconocer en un abrir y cerrar de ojos.
ojo (es decir., una “sola mirada”; Hsiao & Cottrell, 2008; willis &
todorov, 2006), Las caras se muestran durante mucho tiempo. (o una ONU-
limitado) período en pruebas de comportamiento explícitas como la
CFMT o la prueba de reconocimiento facial de Benton, ampliamente utilizada
(bentón & Van Allen, 1968). Por eso, ya sea individual
Se pueden capturar las diferencias en el procesamiento de la identidad facial.
en una tarea donde sólo se permite la fijación de una mirada en un
la cara sigue siendo desconocida.

Para arrojar luz sobre estas cuestiones, el estudio actual em-
empleó una rápida estimulación visual periódica (FPVS) paradigma
junto con la grabación de EEG para medir las diferencias individuales-

Enencias en el procesamiento de identidad facial. (rossión & mansión de taladro,
2011). En el extraño paradigma FPVS específico utilizado aquí
(Liu-shuang, Norcia, & rossión, 2014), misma cara de identidad
Los estímulos se presentan a una velocidad fija rápida. (6 Hz, o 6 imágenes/
segundo, frecuencia de estimulación general), permitiendo solo uno
fijación de la mirada por rostro. Esta estimulación periódica provoca una
respuesta periódica a la misma frecuencia de conducción y su
armonía (a menudo llamado “po evocado visual en estado estacionario”-
potenciales”), que se puede capturar utilizando el registro EEG del cuero cabelludo-
ings (regan, 1966, 1989; ver Nursia, Apelbaum, cervezas,
Cottereau, & rossión, 2015, para una revisión). En tono rimbombante,
cada quinta imagen en esta secuencia de estimulación muestra una diferencia-
identidad facial diferente, para que los cambios de identidad facial ocurran en
una tasa de 1.2 Hz (Cifra 1). En estas condiciones, el presidente-
existencia de una respuesta periódica en 1.2 Hz y sus armónicos
(es decir., respuesta de individualización) refleja directamente la detección-
ción de cambios de identidad facial (es decir., respuesta de individualización).
Además, la respuesta de individuación facial capturada en
de esta manera refleja el procesamiento específico de la cara de alto nivel. Para
ejemplo, La respuesta de individuación resiste grandes cambios.
del tamaño del estímulo, pero su magnitud es en gran medida y significativa-
Se reduce significativamente con inversión y reversión de contraste. (Liu-
Shuang et al., 2014), dos manipulaciones de imágenes conocidas por
afectan desproporcionadamente el procesamiento perceptual de los rostros
en relación con otras categorías de objetos ( Yin, 1969; Galper,
1970, respectivamente). Además, un estudio reciente demostró que

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Cifra 1. Ilustración esquemática del paradigma experimental. (adaptado de Liu-Shuang et al., 2014). (A) Las caras fueron presentadas por sinusoidal
Modulación de contraste a una velocidad de 6 Hz. Se presentó una cara base cuatro veces consecutivas., con una cara extraña diferente presentada en cada quinto ciclo
de presentacion. Para evitar el procesamiento por píxeles, El tamaño de la cara se varió aleatoriamente entre 80% mínimo y 120% máximo en cada estimulación
ciclo. (B) La secuencia de estimulación comenzó con una cruz de fijación que apareció en la pantalla durante 2 a 5 segundos., después de lo cual las caras se mostraban a un ritmo de 6 Hz
para 60 segundo. Se pidió a los participantes que se fijaran en los estímulos de la cruz colocada en la cara y que respondieran a los cambios no periódicos de color de la cruz de fijación..

Xu et al.

1369

una deficiencia específica en el procesamiento de la identidad facial podría
ser evidenciado a través de este enfoque. Más precisamente,
aunque todos los participantes con desarrollo típico mostraron signos-
Respuestas significativas de individuación facial., un bien documentado
Paciente con prosopagnosia adquirida. (Rossion et al., 2003)
no mostró respuestas de individualización facial mientras que su general
La respuesta visual permaneció intacta en relación con estas edades.-
participantes emparejados (Liu-shuang, Torfs, & rossión,
2016).

FPVS ofrece varias ventajas adicionales para medir-
Identificar las diferencias individuales en el procesamiento de la identidad facial..
Primero, Las medidas de la FPVS enfrentan directamente el procesamiento de identidad,
sin tener que restar o hacer retroceder ningún control
respuestas de condición. La mayoría de los estudios que miden la cara individual-
La viduación en electrofisiología ha utilizado la adaptación.
paradigmas en los que la respuesta a una serie de repetidos
Las identidades faciales se comparan con las respuestas a diferentes
identidades faciales (p.ej., jacques, d'arripe, & rossión, 2007;
Heisz, Cual, & derramado, 2006). A diferencia de, nuestro FPVS
paradigma contiene una resta inherente tal que re-
respuestas en 1.2 Los Hz y los armónicos son impulsados directamente por
el cambio percibido de identidad facial. Segundo, los datos
El análisis es objetivo porque sólo las respuestas en el prede-
La frecuencia fina de estimulación y sus armónicos deben
ser considerado. Esta es una de las ventajas del FPVS-EEG
y análisis de dominio de frecuencia sobre medios ERP estándar-
seguro porque no hay una definición arbitraria del componente
se necesita ventana de tiempo, lo cual puede ser bastante subjetivo
y diferentes entre los estudios. Tercero, la señal periódica FPVS-
nal se puede separar fácilmente de los artefactos y los espontáneos.-
actividad cerebral intensa (Srinivasan, bibi, & Núñez, 2006; regan,
1989). Más precisamente, siempre que una alta frecuencia
La resolución se obtiene registrando y analizando datos.
desde una ventana de tiempo suficientemente larga, la señal en el
El espectro EEG se encuentra en unos pocos específicos y muy estrechos.
contenedores de frecuencia correspondientes a la frecuencia de estimulación-
cíes (es decir., si se estimula en 6 Hz, las respuestas se encontrarán en
contenedores de frecuencia de 6 Hz y sus armónicos únicamente). en contra-
contraste, el ruido de fondo y los artefactos del EEG (alfa
ondas, parpadea, potenciales musculares, etc.) no son periódicos
y se distribuirá en muchas frecuencias (amplio-
banda), teniendo así un impacto reducido en las frecuencias
de interés (rossión, 2014; regan, 1989). Como resultado, FPVS
Las señales son más resistentes al ruido en comparación con ERP.
y requieren un preprocesamiento y una reparación de artefactos menos extenuantes.-
pasos de inyección, proporcionando una medida del proceso de percepción-
ing que se transforma mínimamente de los datos originales
(rossión, 2014). Por lo tanto, sólo un pequeño número de se-
Las secuencias son necesarias para obtener una respuesta significativa.,
una ventaja que es valiosa en estudios de diferencias individuales-
Diferencias en algunas poblaciones específicas. (niños, infantes,
personas con discapacidad cognitiva, etc.). Cuatro, el corto
tiempo de presentación de cada cara (p.ej., 167 mseg por cara
con una frecuencia de presentación de 6 Hz) previene el saco extraño-
cadencias y procesos cognitivos interfieran con la cara
procesamiento de identidad, que sólo requiere una muy breve previa-
hora de presentación (Alonso-Prieto, De Bella, Liu-shuang,

Norcia, & rossión, 2013). Por último, pero no menos importante, el FPVS re-
La respuesta se puede obtener sin contaminación de-
procesos de decisión o motores, porque los observadores lo hacen
no tener que realizar ningún procesamiento explícito de identidad facial
tareas (p.ej., Liu-Shuang et al., 2014). Por lo tanto, Residencia en
estas ventajas, Nuestra hipótesis es que FPVS permitirá
medidas sensibles y confiables de la identidad facial individual
habilidades de procesamiento.

En resumen, Los propósitos del presente estudio fueron
(1) investigar si el enfoque FPVS es sensible a
diferencias individuales en el procesamiento de la identidad facial y (2)
estudiar la relación entre las diferencias individuales
en esta medida neurofisiológica independiente de la tarea
capturado con FPVS y una medida de comportamiento explícita
con CFMT.

MÉTODOS

Participantes

probamos 49 Participantes (24 hombres, todos diestros) OMS
fueron reclutados de la Universidad de Victoria con com-
compensación de crédito de curso de bonificación. Todos los participantes
eran blancos y se reportaban normales o corregidos a normales
visión y sin antecedentes de lesión cerebral. La edad promedio de
los participantes fueron 21.93 años con una desviación estándar
de 3.69 años. El experimento y los procedimientos de consentimiento.
fueron aprobados por el comité de ética de la investigación en humanos
de la Universidad de Victoria.

Prueba de memoria facial de Cambridge

Los participantes realizaron por primera vez el CFMT antes de ir.
al laboratorio de EEG. En la CFMT, participantes primero
completaron una fase introductoria en la que memorizaron-
seis dianas dimensionadas. Se presentó por primera vez una diana.
desde tres puntos de vista diferentes (frente, perfil correcto, izquierda profesional-
archivo) para 3 segundos por vista. Luego los participantes realizaron
3 Tres ensayos alternativos de elección forzada., con una prueba para
cada una de las tres vistas. El proceso se repitió para el
cinco caras restantes, Resultando en 18 ensayos. Próximo, participar-
pantalones estudiaron vistas frontales de las mismas seis dianas
para 20 segundos y luego se les presentó 30 elección forzada
pantallas de prueba en la fase sin ruido. Cada pantalla con-
Se mantuvo una cara objetivo y dos caras distractoras.. Participe-
A los pantalones se les dijo que seleccionaran la cara que coincidiera con una de
las seis dianas originales. Las caras coincidentes variaron.
respecto a su presentación original en cuanto a iluminación se refiere.-
condición, pose, o ambos. Próximo, los participantes completaron el
fase de ruido de la tarea donde se les presentó
Las seis dianas a estudiar., seguido por 24 pantallas de prueba
presentado en ruido gaussiano. Los datos de los ensayos en
La fase sin ruido y la fase de ruido se utilizaron para calcular-
Tarde en las puntuaciones de rendimiento del reconocimiento facial conductual..
De término medio, los participantes tardaron entre 10 y 15 minutos en realizar la
CFMT.

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Revista de neurociencia cognitiva

Volumen 29, Número 8

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Estímulos

Los estímulos utilizados en el experimento FPVS consistieron en-
fotografías en color frontal de 25 masculino y 25 rostros femeninos
con expresión facial neutra (véase Liu-Shuang et al.,
2014). Cada foto de cara fue tomada bajo la misma condición.-
condiciones de iluminación y fondo y con las mismas
distancia cara a cámara. Características externas como el cabello.
y las orejas fueron recortadas usando Adobe Photoshop,
y los rostros aislados fueron puestos contra un gris neutro
fondo. Las imágenes finales fueron redimensionadas a una altura de
250 píxeles y ancho de 175 a 197 píxeles. el promedio
El ángulo visual de los estímulos fue de 7,1° en altura por 5,2° en
ancho a una distancia de visión de 58 cm y 1280 × 1024
resolución de pantalla.

Procedimiento

El experimento estuvo compuesto por cuatro secuencias de 60 segundos.,
con dos secuencias que presentan todos rostros femeninos y dos
secuencias que presentan todos los rostros masculinos. La mitad de la participación-
A los pantalones se les presentaron las secuencias con el orden de
mujer-hombre-hombre-mujer, y la otra mitad eran
presentado con el orden de macho-hembra-hembra-masculino.
Dentro de cada secuencia (Figura 1A), las fotos de la cara eran
presentado seis veces por segundo (frecuencia = 6 Hz)
a través de la modulación de contraste sinusoidal utilizando un personalizado
script que se ejecuta con Psychtoolbox en MATLAB 2010 (El
Matemáticas, Cª, Natick, MAMÁ) (p.ej., Liu-Shuang et al.,
2014; rossión & mansión de taladro, 2011). Cada ciclo duró
166.7 mseg y comenzó con un fondo gris uniforme
de donde apareció un rostro mientras su contraste aumentaba. Lleno
El contraste se alcanzó en 83.3 mseg y luego disminuyó en
la misma tarifa. El tamaño de cada cara varió aleatoriamente.
entre 80% y 120% en 2% pasos en cada ciclo de pre-
Presentación para minimizar la superposición de características faciales de bajo nivel.. En
cada secuencia, una cruz de fijación apareció por primera vez en el
pantalla durante 2 a 5 segundos (nervioso aleatoriamente a través de secuencias),
después de lo cual las caras se mostraban a un ritmo de 6 Hz para 60 segundo.
dentro del 60 segundo de estimulación, una cara fue al azar
seleccionada como la cara “base” (es decir., Cara A) repitiendo
a lo largo de la secuencia. Cada quinta cara fue reemplazada
por diferentes rostros de identidad “bichos raros”, seleccionado al azar
del resto 24 caras del mismo sexo (es decir., caras
B, C, D…; Figura 1B), formando un patrón de estimulación de
A A A A B A A A A C A A A A D A A A A E A A … . Como resultado ,
A los participantes se les presentó una cara seis veces cada
segundo (tasa de frecuencia base general, frecuencia =
6 Hz) y un cambio de identidad facial cinco veces cada 6 segundo
(frecuencia de individuación, frecuencia/5 = 1.2 Hz). Re-
respuestas a la frecuencia base general y su
Los armónicos reflejan el procesamiento visual general., mientras que re-
Las respuestas en los armónicos de frecuencia de individuación reflejan
procesamiento de identidad facial. Los participantes realizaron un
tarea ortogonal en la que se les pidió que detectaran el
breve (200 mseg) cambio de color (de rojo a azul) de un
Cruz de fijación situada en el centro de los estímulos faciales.

debajo de los ojos, para garantizar que mantuvieran una constante
nivel de atención. Los cambios de color ocurrieron aleatoriamente en
cada secuencia ocho veces. Sin instrucciones explícitas
Se les dio a los participantes para que prestaran atención a la cara.
identidades, y aunque todos los participantes mencionaron
que notaron el cambio de identidad del rostro, ninguno de ellos
informó que el cambio de identidad era periódico. Participe-
pantalones realizados en el techo para esta tarea, con una precisión
de 98.8% (95% CI [98.3%, 99.2%] y tiempo de respuesta de
523.5 mseg (95% CI [492.7, 554.4]).

Adquisición de EEG

El EEG se registró mediante un montaje de 36 electrodo
sitios de acuerdo con el Convenio Internacional ampliado 10–
20 sistema ( Jaspe, 1958). Las señales se adquirieron usando
Electrodos de anillo Ag-AgCl montados en un electrodo de nailon.
tapa con un abrasivo, gel conductor (EASYCAP GmbH,
Herrsching-Breitbrunn, Alemania). Las señales fueron amplificadas-
alimentado por amplificadores diferenciales de electrodos de bajo ruido con
respuesta de frecuencia de CC 0,017–67,5 Hz (90-dB octava
rodar ) y digitalizados a un ritmo de 250 Hz. Señales digitalizadas
se grabaron en el disco usando el software Brain Vision Recorder-
mercancía (Cerebro Productos GmbH, Munich, Alemania). El
las impedancias se mantuvieron por debajo 10 kΩ. El EEG
se registró utilizando la referencia promedio.

Análisis EEG

La señal EEG se procesó utilizando Letswave. 5 (mouraux &
Ianetti, 2008) yMATLAB 2012. Los datos del EEG fueron 0.10- a
100-Paso de banda Hz filtrado utilizando un filtro Butterworth con
pendiente de 24 dB/octeto. Todos los canales fueron referenciados a
una referencia promedio. El registro EEG continuo de
cada participante fue recortado en cuatro segmentos de 60 segundos
bloqueado en el tiempo hasta el inicio del primer ciclo de presentación
y el desplazamiento del último ciclo de presentación en cada
secuencia de estimulación. Para el cálculo de respuestas
a nivel de participantes individuales, datos de los cuatro se-
Las secuencias se promediaron primero en el dominio del tiempo para
reducir el ruido EEG (es decir., actividad no relacionada con el estímulo-
ción). Luego se aplicó una transformada rápida de Fourier., y fre-
La amplitud de frecuencia se extrajo a una resolución de 1/60 =
0.017 Hz. Sin embargo, a los efectos del cálculo de confiabilidad-
lación (ver la sección Análisis de confiabilidad), transmisión rápida de Fourier-
El formulario también se aplicó por separado a cada uno de los cuatro
secuencias en el dominio del tiempo. Base- amplificador corregido-
Las valores se calcularon siguiendo el método utilizado en el
estudios previos (p.ej., Liu-Shuang et al., 2016; Platos &
rossión, 2016; Dzhelyova & rossión, 2014a). Más
precisamente, en cada intervalo de frecuencia, la amplitud media de
el 20 contenedores de frecuencia circundantes (10 en cada lado,
excluyendo el contenedor inmediatamente adyacente) fue restado
desde el contenedor de frecuencia de interés.

Se utilizaron puntuaciones z a nivel de grupo para determinar el rango
de armónicos de frecuencia a tener en cuenta y fueron

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calculado utilizando amplitudes de frecuencia gran promedio
agrupados en todos los canales. La media y el devi estándar-
ación de la 20 contenedores de frecuencia (10 en cada lado, a excepción de
el contenedor inmediatamente adyacente) rodeando la frecuencia
de interés se utilizaron para calcular la puntuación z. un consumidor-
vative threshold of z > 3.1 ( pag < .001, one-tailed; i.e., signal > ruido) fue usado, en línea con investigaciones anteriores
(Liu-Shuang et al., 2016). Después de la selección del rele-
frecuencias armónicas vant, la individuación de la cara re-
Se cuantificaron la respuesta y la respuesta visual general.
como la suma de estos armónicos (Platos & rossión, 2016).

Análisis de confiabilidad

La confiabilidad interna de las medidas conductuales y EEG.
se calculó con el alfa de Cronbach, usando el individuo-
elementos individuales del CFMT y secuencias individuales del
experimento FPVS.

RESULTADOS

Datos de EEG

Análisis del dominio de frecuencia

Se encontraron respuestas visuales generales en 6 Hz y su har-
mónicos (12 Hz, 18 Hz, …) en todos los participantes. en el grupo
nivel, Las respuestas fueron significativas hasta el sexto armónico.
(36 Hz; ver Tabla 1A). Por lo tanto, consideramos la primera
seis armónicos para el análisis. Como se muestra en la Figura 2A, general
las respuestas visuales tenían una distribución del cuero cabelludo occipital medial.
Para cada participante, la respuesta general agregada
se cuantificó como la suma de la amplificación corregida al inicio-
valores de los primeros seis armónicos en los canales Oz y
POz. La confiabilidad de la consistencia interna. (Al de Cronbach-
fa) de esta respuesta visual general fue .98 a través del
cuatro secuencias individuales.

Para la respuesta de individuación facial., picos significativos
fueron encontrados en 1.2 Hz y sus armónicos (2.4 Hz, 3.6 Hz,

Mesa 1. Puntuaciones z a nivel de grupo para la frecuencia fundamental
y Armónicos de la (A) generales y (B) Individuación
Respuesta basada en el promedio de todos los canales

(A) Respuesta general

(B) Respuesta de individualización

Frecuencia (Hz)

Puntuaciones z

Frecuencia (Hz)

Puntuaciones z

F = 6

2F = 12

3F = 18

4F = 24

5F = 30

6F = 36

7F = 42

79.03

42.03

21.53

8.72

5.59

6.58

0.98

F/5 = 1.2

2F/5 = 2.4

3F/5 = 3.6

4F/5 = 4.8

6F/5 = 7.2

7F/5 = 8.4

8F/5 = 9.6

7.47

10.17

17.81

14.88

8.72

2.45

0.67

Los números en negrita indican respuestas significativas (z > 3.1).

…) y permaneció significativo a nivel de grupo hasta el
sexto armónico (7.2 Hz). Sobre la base de estudios previos
así como la topografía de los armónicos individuales en el
estudio actual, Los datos se agruparon en dos occipitótems.-
regiones porales (hemisferio derecho: P8, PO8, TP10; izquierda
hemisferio: P7, PO7, TP9; Figura 2B). A pesar del corto
tiempo de grabación (es decir., 4 mín.), individuación significativa re-
Se encontraron respuestas en estas regiones en todos los participantes.
pero dos. Cuantificamos la respuesta de individuación facial.
en cada participante individual sumando la línea de base-
amplitudes corregidas de los primeros seis armónicos, a excepción de
el quinto armónico ya que se confundió con el de 6 Hz
frecuencia general. A nivel de grupo, una prueba t mostró que
las respuestas de individuación agregadas fueron significativamente
más grande (t(48) = 2.43, pag = .01, una cola) sobre la derecha
canales occipitales-temporales (m = 1.15, 95% CI [0.93,
1.37]) en comparación con el canal occipital-temporal izquierdo-
nels (m = 0.89, 95% CI [0.70, 1.09]). La consistencia interna-
confiabilidad de la tendencia (Alfa de Cronbach) para la individuación
puntuación de respuesta en cuatro secuencias fue .87 cuando el
Las respuestas se agregaron tanto de izquierda como de derecha.
ubicaciones occipitales-temporales.

De la inspección visual (Cifra 3), individuo difiere-
Las diferencias son evidentes en la respuesta de individuación.. El
La magnitud de la respuesta de individuación varió de
0.17 a 5.43 μV entre participantes, como se puede ver desde
el histograma en la Figura 4A. Respecto al hemisferio posterior-
alización, 18 de 49 Participantes (37%) mostró lateral izquierdo-
ización (debajo de la línea diagonal en la Figura 4B). Al
inspección más cercana, la proporción de re lateralizado a la izquierda-
las respuestas fueron mayores para las mujeres (11/25 = 44%) comparado
con macho (7/24 = 29%) Participantes, aunque esto difiere-
la presencia no fue significativa (x2 = 1.16, pag = .28). para tomar esto
diferencia individual de lateralización hemisférica en
cuenta para análisis adicionales, agregamos la cara indi-
respuestas de viduación sobre el occipitótem izquierdo y derecho-
canales porales.

Datos de comportamiento

La precisión promedio en la tarea CFMT fue 74.1% (95%
CI [69.7%, 78.5%]), con una exactitud de 77.6% (95% CI
[73.2%, 82.0%]) en la fase sin ruido y 69.6% (95%
CI [64.2%, 75.0%]) en la fase de ruido. La religión interna-
capacidad (Alfa de Cronbach) para el CFMT basado en el
La muestra del estudio actual fue .89 (54 elementos), con
las confiabilidades para las fases sin ruido y ruido de .86
(30 elementos) y .78 (24 elementos), respectivamente.

Correlaciones entre amplitudes de EEG y
Rendimiento CFMT

Coeficientes de correlación de Pearson entre la re general-
respuesta, la respuesta de individuación, y el CFMT por-
se calculó el rendimiento. La respuesta general
medido desde los canales occipitales mediales no fue
correlacionado con la respuesta de individuación medida

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Revista de neurociencia cognitiva

Volumen 29, Número 8

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Cifra 2. Línea de base corregida
espectros de amplitud que muestran
respuestas en el (A) general
respuesta visual (verde) y
(B) enfrentar la respuesta de individualización
(naranja) promediado en todos
canales. El eje horizontal
se refiere a la frecuencia de respuesta
en Hercios, y el eje vertical
se refiere a la línea de base corregida
amplitud de respuesta en
microvoltios. La trama del cuero cabelludo en
el lado superior derecho de cada
El gráfico muestra que el cuero cabelludo
distribución de la suma de
amplitud corregida de la línea base
en los armónicos contiene
respuestas significativamente mayores
que el ruido (z > 3.1).

de los canales occipitotemporales (r= .15, pag = .29, 95% CI
[−0,13, 0.41]). Además, no hubo correlación significativa-
relación entre la respuesta general y el CFMT por-
rendimiento (r = -.07, pag = .65, 95% CI [−0,34, 0.25]).
Sin embargo, el rendimiento del CFMT se correlacionó significativamente
con la respuesta de individuación agregada de la izquierda
y canales occipitotemporales derechos (r= .30, pag = .04,
95% CI [0.02, 0.54]; Cifra 5).

DISCUSIÓN

El estudio actual utilizó un enfoque FPVS-EEG. (Liu-
Shuang et al., 2014; rossión & mansión de taladro, 2011) a
medir las diferencias individuales en el proceso de identidad facial-
En g. Presentamos a los participantes estímulos faciales a un ritmo rápido.
tasa de 6 Hz (tasa de frecuencia base general), con cara identificada-
cambios de entidad que ocurren cada cinco caras (1.2 Hz, identificar-
frecuencia de ción). Sólo dentro 4 min de grabación EEG, nosotros
encontró respuestas generales en 6 Hz y armónicos y
Respuestas robustas de individuación facial en 1.2 Hz y Har-
mónicos, replicando así los hallazgos de estudios anteriores

(Liu-Shuang et al., 2014, 2016; Dzhelyova & rossión,
2014a, 2014b). La magnitud de la individuación del rostro.
respuesta, pero no de la respuesta general, de modo significativo
correlacionado con el desempeño conductual en el CFMT.

Aunque el enfoque FPVS-EEG se ha utilizado en un
Número de estudios para medir la individualización de los rostros.
(ver Rossion, 2014, para una revisión; Liu-Shuang et al.,
2016, para el estudio más reciente), permaneció desconocido
si era lo suficientemente sensible como para provocar una respuesta cerebral confiable-
respuesta de la mayoría de las personas en unos pocos minutos y
si era sensible a las diferencias individuales en
enfrentar el procesamiento de identidad en la población normal. Alabama-
aunque la mayoría de los estudios anteriores utilizaron un
pequeña muestra (p.ej., 10–15 participantes), el estudio actual
reclutó una muestra más grande de individuos (norte = 49) y
demostró que pudimos obtener indicadores faciales significativos-
respuesta de viduación en todos menos dos participantes que utilizaron una convención-
umbral sertivo (es decir., la señal en el contenedor de frecuencia de
El interés es significativamente mayor que el ruido circundante.,
at the level of z > 3.1). Además, esta respuesta fue
localizado consistentemente sobre los canales occipitotemporales

Xu et al.

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en la mayoría de los participantes. Todavía, nuestras medidas mostraron
diferencias individuales significativas en amplitud y lateral-
patrón de ización.

Curiosamente, hubo variación compartida (9%) entre
Medidas individuales de EEG y desempeño conductual en
el CFMT, aunque varios factores contribuyen a
estas medidas. Sin embargo, la relativamente débil corre-
El coeficiente de relación sugiere que las dos medidas reflejan
diferentes aspectos del procesamiento de identidad facial. debería
Cabe enfatizar que la débil correlación no puede ser
atribuido a la baja confiabilidad interna de las medidas.
La fidelidad de las medidas es crucial porque con-
tensa la magnitud general de su correlación ( wilmer
et al., 2012; Schmidt & Cazador, 1996). En semental anterior-
es, Se ha demostrado que el CFMT tiene altos niveles internos.
confiabilidad de consistencia (.86 < α < .90) in measuring face recognition ability ( Wilmer et al., 2010), and this was rep- licated in the current study (α = .89). The current study also provided evidence, for the first time, that the FPVS- EEG measure has high reliability (α = .87 for the individ- uation response), despite the fact that it was obtained by only four 60-sec sequences of recording. Most impres- sively, different base faces were used in each stimulation sequence, and none of the sequences were identical. This high reliability may be attributed to the large num- ber of variable individual face discrimination measures (i.e., 72 in a 60-sec stimulation sequence) contributing to the overall face individualization response in each sequence. Because both the CFMT and the FPVS measures had high internal consistency reliability, the obtained correla- tion between the EEG marker of facial identity and the CMFT performance can be assumed to be robust and rel- atively noise free. Thus, the modest size of the correlation D o w n l o a d e d f r o m l l / / / / j f / t t i t . : / / h t t p : / D / o m w i n t o p a r d c e . d s f i r o l m v e h r c p h a d i i r r e . c c t . o m m / j e d o u c n o / c a n r a t r i t i c c l e e - p - d p d 2 f 9 / 8 2 9 1 / 3 8 6 / 8 1 1 3 9 6 5 8 3 / 3 1 2 7 6 8 o 6 c 4 n 3 _ 6 a / _ j 0 o 1 c 1 n 2 6 _ a p _ d 0 1 b 1 y 2 g 6 u . e p s t d o f n b 0 y 7 S M e I p T e m L i b b e r r a 2 r 0 2 i 3 e s / j f t / . u s e r o n 1 7 M a y 2 0 2 1 Figure 3. The individual scalp plots of the baseline-corrected amplitude of the individuation response summed from the significant harmonics at the frequency bins of 1.2, 2.4, 3.6, 4.8, and 7.2 Hz. Each scalp plot is colored using 0 μV as the minimum and the largest magnitude of the individuation response of that individual participant as the maximum, and hotter color stands for a larger individuation response. 1374 Journal of Cognitive Neuroscience Volume 29, Number 8 Figure 4. Individual differences in the lateralization and amplitude of the EEG individuation response. In both graphs, data from male participants are colored in red, and data from female participants are colored in green. (A) Distribution of the amplitude of the individuation response of all participants. The individuation response was calculated by aggregating the responses in both the right and left occipitotemporal channels. The horizontal axis refers to the individuation response bins, and the vertical axis refers to the number of participants falling into the bins. (B) Lateralization of face individuation responses. The horizontal axis refers to the aggregated individuation response from channels at the left occipital temporal channel locations of P7, PO7, and TP9. The vertical axis refers to the aggregated individuation response from channels at the right occipital temporal channel locations of P8, PO8, and TP10. The diagonal line refers to the when the response is equal in the left and right occipital temporal locations. between these two measures can rather be explained by them targeting different aspects of face identity pro- cessing. On the one hand, the CFMT is an explicit and cognitively complex memory task that tests memory for face identity. Performance on the CFMT requires atten- tion, memory (encoding, storage, and retrieval), and decision-making that go beyond the mere perceptual dif- ferentiation of face identity. Moreover, individual differ- Figure 5. Scatter plots showing the relationship between the performance on CFMT and the individuation response aggregated from the left and right occipitotemporal regions. ences in the speed of face identity recognition are not considered in the CFMT measure, despite the fact that it is an important aspect of individual differences in this function ( Wilhelm et al., 2010). On the other hand, the EEG individuation response captures face identity dis- crimination processes, without using an explicit behav- ioral task, involving posterior regions of the visual extrastriate cortex, and is thus closer to isolating percep- tual processes. Moreover, in FPVS, the visual system is put under greater constraint such that face identity needs to be extracted at a single glance. Thus, we speculate that the shared variance between FPVS and CFMT indicates their common operation of processing face identity, whereas the unaccounted variance is likely due not only to the additional cognitive operations that are necessary for the CFMT task (decision-making strategies, memory, attention, etc.) but also to potential irrelevant factors contributing to the magnitude of the EEG responses obtained with FPVS (skull thickness, orientation of the sources due to cortical folding, etc.). The current study is the first to study the correlation between the neural responses obtained using FPVS and behavioral measures in face processing. Future studies should correlate the FPVS responses and the perfor- mance of a behavior face perception task that requires participants to process faces in a briefer time duration. In addition, showing that the FPVS response correlates more with behavioral performance with faces than non- face object processing tasks can be another important evidence for the validity of the FPVS paradigm. Moreover, future studies could focus on isolating a “real” face iden- tity processing response of the behavioral tasks, for in- stance, by using the shared variance of multiple face Xu et al. 1375 D o w n l o a d e d f r o m l l / / / / j t t f / i t . : / / h t t p : / D / o m w i n t o p a r d c e . d s f i r o l m v e h r c p h a d i i r r e . c c t . o m m / j e d o u c n o / c a n r a t r i t i c c l e e - p - d p d 2 f 9 / 8 2 9 1 / 3 8 6 / 8 1 1 3 9 6 5 8 3 / 3 1 2 7 6 8 o 6 c 4 n 3 _ 6 a / _ j 0 o 1 c 1 n 2 6 _ a p _ d 0 1 b 1 y 2 g 6 u . e p s t d o f n b 0 y 7 S M e I p T e m L i b b e r r a 2 r 0 2 i 3 e s / j t f / . u s e r o n 1 7 M a y 2 0 2 1 recognition tasks requiring different components of the face processing system (Bruce & Young, 1986) and con- sidering both speed and accuracy (e.g., Sommer et al., 2013; Hildebrandt, Wilhelm, Schmiedek, Herzmann, & Sommer, 2011; Hildebrandt et al., 2010; Wilhelm et al., 2010). Aggregation of the responses from several mea- surements can average out the noise in each measure- ment and thus provide a clear measure of the cognitive processes of interest (Rushton, Brainerd, & Pressley, 1983). For example, the latent variable approach em- ployed in the studies by Herzmann et al. (2010) and Kaltwasser et al. (2014) using structural equation model- ing can be used to abstract from task-specific variance and measurement error. Those techniques are likely to provide a more valid estimation of brain–behavior rela- tionships in face processing. Last but not least, in the EEG measure, future study can further improve the valid- ity of the face individuation response by regressing out a weak individuation response to control stimuli such as inverted faces (Liu-Shuang et al., 2014) in the FPVS. The current findings have critical practical implica- tions. FPVS is a promising new technique that reveals individual differences in rapid individual face discrimi- nation as indicated by a reliable, valid, objective, task- independent, and direct measure of brain activity (EEG). It provides opportunities to easily test large samples of participants from various backgrounds without confound- ing perceptual abilities with general cognitive abilities. Moreover, responses to a same experiment can be easily compared across development and between various neu- ro-typical and neuro-atypical populations. Acknowledgments This research was supported by the Chinese Scholarship Coun- cil fellowship awarded to Buyun Xu, a postdoctoral grant from the Belgian National Foundation for Scientific Research (no. 1230016F) awarded to Joan Liu-Shuang; PDR T.0207.16 FNRS and ERC facessvep 284025 grants awarded to Bruno Rossion; and the Temporal Dynamics of Learning Center (NSF grant no. SBE-0542013) and the National Sciences and Engineering Research Council of Canada grants awarded to James Tanaka. We thank Adriano Boremanse and Benvenuto Jacob for tech- nique supports for setting up the toolboxes and computer for the FPVS testing and Bonnie Heptonstall and Alison Campbell for data collection. We also thank the action editor and two anonymous reviewers for their helpful comments. Reprint requests should be sent to Buyun Xu, Department of Psychology, University of Victoria, Cornett A191, 3800 Finnerty Rd., Victoria, BC, Canada, or via e-mail: xubuyun@uvic.ca. REFERENCES Alonso-Prieto, E., Van Belle, G., Liu-Shuang, J., Norcia, A. M., & Rossion, B. (2013). The 6 Hz fundamental stimulation frequency rate for individual face discrimination in the right occipito-temporal cortex. Neuropsychologia, 51, 2863–2875. Bate, S., Parris, B., Haslam, C., & Kay, J. (2010). Socio-emotional functioning and face recognition ability in the normal population. 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