[논문 리뷰] The Quest for the FFA led to the Expertise Account of its Specialization

L. Gauthier|arXiv (Cornell University)|2017. 02. 22.

Face Recognition and Perception인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 편측면 얼굴 영역(FFA)이 본질적으로 얼굴 전용이 아니며, 오히려 시각적으로 복잡하고 부분 구성에 의존하는 물체에 대한 지각 전문성의 반영임을 주장한다. 수십 년에 걸친 fMRI 연구를 바탕으로, FFA는 얼굴 이외의 카테고리, 예를 들어 자동차와 새에 대해서도 전문가 수준의 인식에 대해 강력하게 반응함을 보여주며, 전문화된 얼굴 처리 모듈의 주장보다는 전문성 이론을 지지한다. 주요 기여는 FFA 특이성의 신경 기제로서 전문성 이론을 역사를 거슬러 올라가서 역사적·실험적 근거로 뒷받 Circa 1990년대 이후의 연구를 종합하여, FFA의 전문성 기반 특이성에 대한 방어를 수행하며, 유전적 특성에 기반한 고정된 얼굴 처리 모듈에 대한 오해를 바로잡는 데 있다.

ABSTRACT

This article is written in response to a Progressions article by Kanwisher in the Journal of Neuroscience, The Quest for the FFA and Where It Led (Kanwisher, 2017). I reflect on the extensive research program dedicated to the study of how and why perceptual expertise explains the many ways that faces are special, a research program which both predates and follows the Kanwisher (1997) landmark article where the fusiform face area (FFA) is named. The expertise accounts suggests that the FFA is an area recruited by expertise individuating objects that are perceptually similar because they share a configuration of parts. While Kanwisher (2017) discussed the expertise account only very briefly and only to dismiss it, there is strong and replicable evidence that responses in the FFA are highly sensitive to experience with non-face objects. I point out that Kanwisher was well positioned to present these findings in their historical context as she participated in the design of the first fMRI study on car and bird expertise, as well as the first replication of this finding. Perhaps most relevant to readers interested in the neural bases of face processing, it is important to distinguish studies that describe the phenomenon of face-selectivity from those that test an explanation for this phenomenon. In the Progressions article, arguments for a face-dedicated processing module that is not the result of our experience with faces are provided without attention to a great deal of expertise research which is directly inconsistent with that claim. The claim also lacks more direct support, as face-selective responses in the visual system are not found in infants and children and face-selective activity in FFA does not appear to be heritable.

연구 동기 및 목표

• 편측면 얼굴 영역(FFA)이 고정된, 유전적 얼굴 처리 모듈이라는 주장을 도전하기 위해.
• FFA 특이성의 설명에 있어서 전문성 이론의 역사를 거슬러 올라가 역사적·실험적 기반을 강조하기 위해.
• 얼굴 선택성의 기술적 묘사와 그 신경 기반의 설명 사이의 차이를 명확히 하기 위해.
• FFA에서의 얼굴 선택성 반응이 유전적 특이성에서 비롯되지 않고 경험에 의해 형성됨을 보여주기 위해.
• 최근 문헌에서 전문성 연구가 잘못 해석된 점, 특히 Kanwisher(2017)의 Progressions 논문을 바로잡기 위해.

제안 방법

• 지각 전문성에 관한 종단적 fMRI 연구 분석, 특히 자동차와 새 전문성에 대한 첫 번째 fMRI 연구 포함.
• 비면역 물체의 전문가 수준 반응에 대해 일관된 FFA 활성화를 보여주는 복제 연구 검토.
• 유아와 어린이의 FFA 반응 비교를 통해 조기 얼굴 선택성의 부재를 확인.
• 신경영상 데이터를 활용해 전문성 기반 모델과 모듈성 기반 모델 간의 대비 분석.
• 1990년대 이후 연구를 종합한 역사적 통합 분석으로, Gauthier가 초기 fMRI 전문성 실험에서 핵심적인 역할을 했음을 강조.
• FFA 얼굴 선택성의 유전성 데이터 평가로, 강력한 유전적 기반은 없음을 확인.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 편측면 얼굴 영역(FFA)이 왜 얼굴에 특이적으로 활성화되는가, 이는 유전적 특이성 때문인가, 경험 때문인가?
• RQ2 자동차나 새와 같은 비면역 전문가 대상 물체가 얼굴만큼 FFA 반응을 유도하는가?
• RQ3 FFA에서의 얼굴 선택성 반응은 발달 초기에 나타나는가, 아니면 경험에 의해 형성되는가?
• RQ4 FFA가 얼굴에 반응하는 것은 전용 모듈에 의한 것인가, 아니면 복잡하고 부분 기반 구성에 의존하는 물체에 대한 지각 전문성에 의한 것인가?
• RQ5 발달적 또는 유전적 증거가 부족한 상황에서 전문성 이론은 어떻게 얼굴 전용 처리 모듈의 주장과 조화를 이룰 수 있는가?

주요 결과

• FFA는 자동차, 새와 같은 비면역 물체의 전문가 수준의 인식에 대해 강력하고 재현 가능한 활성화를 보이며, 이는 전문성 이론을 지지한다.
• 자동차와 새 전문성에 대한 첫 번째 fMRI 연구는 Kanwisher와 공동 설계되었으며, 이후 복제 연구를 통해 경험에 의한 FFA 활성화의 역할을 확인하였다.
• 유아나 어린이에서는 FFA에서 얼굴 선택성 반응이 나타나지 않아, 유전적 특이성 주장에 반박된다.
• FFA에서 얼굴 선택성 반응의 유전성에 대한 강력한 증거는 없으며, 이는 유전적으로 정의된 모듈의 주장에 흔들림을 줄 수 있다.
• 전문성 이론은 전문가 수준의 얼굴 전용 처리 모듈 주장과 직접적으로 모순되며, 광범위한 행동 및 신경영상 데이터로 입증되었다.
• FFA의 특이성은 얼굴을 위한 진화적 적응보다는 복잡하고 부분 기반 구성이 있는 물체에 대한 지각 전문성에 의해 더 잘 설명된다.