本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映的是作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。
有些人似乎在智力方面擁有一切——強大的數學和語言能力,敏銳的記憶力和良好的空間感。這種天賦可能歸因於良好的“通才基因”,或者說影響多種認知能力,並廣義上決定智力的基因。通才基因的缺點是,由於它們的功能重疊,在理解代數方面有困難的人也可能更容易在學習外語方面遇到麻煩。
但是,對於門薩的落選者來說,好訊息是發表在1月7日《當代生物學》上的一項研究。科學家們確定了第一項與智商相關的技能無關的高階認知技能——識別人臉的能力。透過研究同卵雙胞胎和異卵雙胞胎,研究人員發現,與語言和空間理解等認知能力不同,面部識別的遺傳與智商遺傳無關。
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這項發現支援了關於大腦的瑞士軍刀隱喻,該研究的第一作者,中國北京師範大學的神經科學家劉佳說。根據這種想法,大腦是一種通用的工具,可以處理與智商相關的技能和較低級別的任務,例如對刺激做出反應,但也有專門的工具。劉的研究表明,其中一種就是面部識別。正如他指出的那樣,區分朋友和陌生人的能力對於像人類這樣的社會性動物來說是一項基本技能。然而,在某些人可能比其他人更能識別陌生人方面,存在一些細微的差別。
為了研究面部識別能力的遺傳性,劉的研究小組與從北京中小學招募的102對同卵雙胞胎和71對異卵雙胞胎合作。由於同卵雙胞胎擁有相同的基因組,而異卵雙胞胎共享50%的基因,因此像智商這樣的遺傳特徵在同卵雙胞胎中比在異卵雙胞胎中更可能相似。但是,像智商這樣的特徵仍然在同卵雙胞胎中有所不同,因為它們也受到環境因素的影響。
透過進行面部識別測試,劉的研究小組發現,識別人臉的能力在同卵雙胞胎中也比在異卵雙胞胎中更相似,因此具有遺傳性。對於這項實驗,參與者首先在計算機螢幕上檢視20個不同人臉的黑白照片,每張圖片持續1秒。然後,在測試試驗中,研究人員向參與者展示了其中10張面孔,並混雜了20張新面孔,並要求他們識別出已經看到的面孔。37%的同卵雙胞胎對在這個測試中得分相同,而異卵雙胞胎對中只有5%。
研究人員考慮了參與者識別其他型別影像的能力。進行了額外的系列測試,要求參與者記住倒置或錯位的面孔圖片。即使這些影像與未改變的面孔具有相同的視覺內容,它們也不被識別為面孔。劉的研究小組發現,同卵雙胞胎和異卵雙胞胎在識別這些影像的能力上沒有差異,這表明遺傳的是識別面孔的能力,而不僅僅是視覺影像。
為了確定面部識別能力是否與智力相關的特徵在同一範疇內遺傳,研究人員使用一種流行的選擇題智商測試,即瑞文推理測驗,對參與者的智力進行了測試。劉的研究小組發現,在許多情況下,共享相似智商的雙胞胎對與共享面部識別能力的雙胞胎對不是同一對。
由於面部識別是獨立於與智商相關的認知技能遺傳的,因此作者認為,負責這項技能的是專門的基因,而不是通才基因。“這一發現提出了一個問題,即還有哪些其他特定的認知能力是獨立遺傳的,”他們寫道。由於患有自閉症的兒童可能擁有正常的智商,劉認為自閉症障礙可能受專門基因控制。專門認知能力的其他候選者包括閱讀障礙和語言理解的某些方面,後者是劉的研究小組計劃下一步研究的。
該影像顯示了面部識別測試中使用的兩張未改變和倒置的面孔圖片。圖片由浙江大學認知神經科學與學習國家重點實驗室的朱等人提供