为什么火星上会有一张人脸？

先来看一张图片：

在看到图片的第一时间，你是不是觉得有一张人脸？甚至感觉有些毛骨悚然？

这是一张拍摄于火星塞东尼亚区的一座山丘的卫星照片，常常被称为“火星人脸”，很多人曾把它当作外星智慧生命存在的有力证据。然而，后续多角度拍摄的高清照片显示，这张“人脸”只是岩石在光影作用下形成的视觉假象，与外星生命毫无关联。

无独有偶，人类在月球上也曾拍摄过类似的照片。比如这张月球南极附近区域的照片，在特定的阴影下，坑洞的轮廓仿佛人的眼睛、鼻子和嘴，让人浮想联翩：

这种将无生命的物体或随机图案识别成人脸的现象，在心理学中拥有一个专门的术语——面孔空想性错视（face pareidolia）。

想象的人脸

相信大家在日常生活中也有这样的体验：看到飘过的云朵、家中的电源插座等图形，大脑会自动想象出一张人脸。

长得像一张笑脸的插座丨Wikipedia

“有鼻子有眼”的纸盒丨liveabout

从进化的角度看，对类似人脸物体的识别可能源自人类的社交需求。在远古时期，能够快速识别人脸构型的个体能更好地区分捕食者、识别同类，从而有更大的存活几率。因此，快速识别人脸的神经回路和相关基因在自然选择中被保留了下来，最终造就了我们今天观察到的面孔空想性错视现象。

在神经层面上，我们大脑中存在一些专门对面孔响应的脑区，如梭状回面孔区（fusiform face area, FFA）和枕叶面孔区（occipital face area, OFA）。神经科学研究表明，人类参与者在看“类面孔物体”和与之匹配的普通物体时，上述两个面孔区的活动模式有显著的差异，而物体或场景选择性脑区的活动没有差异。由此可见，大脑中的面孔选择性脑区也参与了“类面孔物体”的信息加工。

通过神经活动解码类面孔物体或匹配物体的准确率最高的脑区，与FFA和OFA部分重合（rh为右半球，lh为左半球）丨参考文献[1]

受到社交需求驱动，面孔空想性错视还表现出一个有趣的现象——多种多样的类人脸物体不仅看起来像人脸，还能唤起我们对其作为“主体”的心理感知。比如，一栋建筑的立面可能看起来像是在盯着你，一个甜椒仿佛带着愉悦的表情。我们会拟人化地推断“人脸”背后主体的情绪和潜在意图，注意力也会被“对方”吸引，就好像在与他人进行真实的社交。

多种多样的类人脸图案

你有从它们的“脸”上看出表情和情绪吗？丨参考文献[2]

脸在看向哪里？

关于人脸，还有一个值得注意的现象。为了获取社会信息，我们通常会朝着他人目光转移的方向看去，注意力也向他人目光转移的方向引导。心理学对此有一个专门描述的术语——目光转移面孔（averted gazes），指的是一张把目光移向一边的脸（或者像脸的物体）。

目光转移的面孔丨参考文献[4]

目光转移引导注意力的机制可能有许多种。首先，目光移向一侧造成了图形本身的不对称，即使我们不将图形解读为具有社会属性的“面孔”，像不对称这种低级物理属性也可能引导我们的注意力。其次，从社会属性层面来看，全局的整体面部构型和局部的目光特征（比如眼部朝向）也可能成为影响注意力的因素。

回到前面提到的面孔空想性错视，心理学家提出了一个新奇的问题：类人脸物体是否也能引导注意方向？如果能，它们是通过什么机制引导注意的？最近，来自中国科学院心理研究所的研究团队通过精心设计的行为实验，探究了目光转移面孔和类人脸物体的注意引导效果，并揭示了背后可能的机制，从而系统性回答了上述问题。

精巧的实验设计

研究者使用注视线索任务（gaze cueing task）回答了上面的问题。在这一任务中，计算机屏幕上快速呈现一种提示刺激，可能提示接下来的目标刺激在左边或右边。紧接着，屏幕左侧或右侧呈现目标刺激，被试需要按键报告目标刺激呈现在左侧还是右侧。尽管被试被告知提示刺激和目标刺激的位置是无关的，但如果提示刺激引导了注意，即提示刺激的位置与目标刺激一致，被试反应时间会更快（示意图见下图）。

注视线索任务的流程图丨参考文献[4]

研究者精心设计了使用的提示刺激。

实验一

使用了三种提示刺激：目光转移的面孔、直视观察者的面孔以及向右或向左看的面孔状物体（下图左侧）。

实验二

使用了实验一中刺激仅包含眼部的版本（下图中间）。这种刺激去除了整体面孔构型这个因素，保留了眼部特征和部分低级物理属性。

实验三

使用了实验一中刺激的倒置版本（下图右侧），这种刺激同样排除了整体面孔构型因素，而保留了局部特征和低级物理属性。

实验四

在同一群被试上进一步验证了不同因素对注意导向的影响。

实验使用的提示刺激丨参考文献[4]

通过比较提示刺激与目标刺激位置一致与不一致条件下被试反应时间的差异，可以定量描述该种提示刺激引导注意的效果（也称为线索效应）。通过比较不同提示刺激引导注意的效果，研究者可以探究面孔空想性错视引导注意的机制。

研究发现了以下几个有趣的现象。

• 首先，实验一中，目光转移的面孔和“类面孔物体”都能显著引导注意（下图中，实验一的线索效应均显著大于0）。具体而言，在两种刺激条件下，提示刺激方向与目标刺激位置一致时，被试反应时间更快，这说明面孔空想性错视确实能引导注意。

• 其次，局部特征对注意力引导有重要作用。实验二中，仅包含眼部的刺激也能引导注意；且跨实验比较发现，对于目光转移面孔刺激，眼部特征的引导效果与整体面孔相当（下图左侧实验一与实验二相比，线索效应无显著差异）。这说明局部的眼部特征确实能引导注意，尤其是目光转移面孔刺激的引导效应更依赖于眼部特征。

• 第三，整体面孔构型具有增强效应。对于“类面孔物体”，如果呈现破坏了整体面孔构型的眼部特征或倒置作为提示刺激，线索效应就会明显减弱（下图右侧，实验二和实验三的线索效应均低于实验一）。这表明整体面孔构型对注意引导有重要的增强作用。

• 最后，目光转移的面孔和“类面孔物体”在引导注意方面的效果存在差异。实验四表明，目光转移的面孔比“类面孔物体”更能引导注意。

跨实验比较不同刺激的线索效应丨参考文献[4]

图片解释：纵坐标代表线索效应的强弱。对于目光转移面孔（左侧），仅眼部特征与正立面孔效果相当，提示局部特征对注意力引导有重要作用。对于“类面孔物体”（右侧），如果呈现破坏了整体面孔构型的眼部特征或倒置作为提示刺激，线索效应就会明显减弱，提示整体面孔构型具有增强效应。

从错视到注意：机制与应用

总体而言，本研究发现，尽管目光转移的面孔和“类面孔物体”均能引导注意，但二者的线索效果不同，且受局部眼部特征和整体面孔构型的影响也不同。具体而言，目光转移的面孔在引导注意方面的效果更依赖于局部眼部特征，而“类面孔物体”则更依赖于整体面孔构型。这表明两者可能通过不同的机制引导注意。

这项研究的结果可能有助于我们理解面孔空想性错视的认知和神经机制。面孔空想性错视不仅仅是对物体的简单误识别，而是涉及复杂的认知过程，包括对社会线索的解读和注意力的引导。同时，广告商和设计师可以利用面孔空想性错视来创造更具吸引力和互动性的视觉内容，从而更有效地传达信息和吸引观众的注意力。

参考文献

[1] WARDLE S G, TAUBERT J, TEICHMANN L, et al. Rapid and dynamic processing of face pareidolia in the human brain [J]. Nature Communications, 2020, 11(1): 4518.

[2] PALMER C J, CLIFFORD C W G. Face Pareidolia Recruits Mechanisms for Detecting Human Social Attention [J]. Psychological Science, 2020, 31(8): 1001–12.

[3] FRISCHEN A, BAYLISS A P, TIPPER S P. Gaze cueing of attention: visual attention, social cognition, and individual differences [J]. Psychol Bull, 2007, 133(4): 694–724.

[4] CHEN Z, WEN M, LIU X, et al. How face-like objects and averted gaze faces orient our attention: The role of global configuration and local features [J]. i-Perception, 2025, 16(4): 20416695251352129.

[5] 王绍东, 邢亚龙, 张馨友. 基于大数据环境下面孔空想性错视对产品造型影响研究 [M]. 2022.

作者：高东杭，清华大学心理、脑与认知科学专业本科生。

审核：刘静远，清华大学心理与认知科学系讲师。

陈子炜，中国科学院大学心理学系博士生。

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