1701312120
猫咪作为人类的伙伴已经有了上千年的历史，最经典的例子要数古埃及的法老家族，他们对于猫的热爱与现代人无异。不过，就如同有人说猫是人类（除了狗以外）的另一个好伙伴。在现在，大约有6亿只猫咪生活在我们周围，可以说算是最为常见的宠物。相比主人们对于猫咪无限的爱，猫咪似乎与主人不是那么亲近，以至于很多人感觉自己不是在养猫，其实是在服侍“猫主人”；那么猫咪的眼中有我们吗？在这一节，我暂且不谈猫咪与人类的交往与生活，只谈一谈猫咪对于人类面孔有没有阅读能力。我有一位朋友说：“要是我们家猫真的能记住我，每天这么养它我也觉得值了。”就像上一节谈论狗狗一样，这一节我们看一看猫咪能不能识别人的一些指示甚至情绪，再看一看猫咪能不能通过面孔判断我们的身份。
1701312121
1701312122
研究神经科学的科学家们和我们一样都爱着猫，唯一的不同之处就是有一些科学家会用猫作为实验的对象来探索脑的结构，而有另一组科学家更对猫咪本身感兴趣。我们先看看前一种科学家。
1701312123
1701312124
最近非常火的深度学习里面就涉及一个叫作神经网络模型（Neural Networks）的算法，这一算法看似与整本书风马牛不相及，事实上它正来自科学家对于猫的研究。在1961年，Hubel（休伯尔）与Wiesel（威塞尔）教授深入研究了猫的视觉皮层，他们发现视觉皮层上对于方向敏感的细胞有着如同网一般的结构：高效还简洁。这一成果在计算机科学上开花结果。在20世纪，神经科学的许多经典实验都是在猫脑中进行。他们麻醉猫咪，然后用电极检测猫对于基础视觉刺激的反应。不过这些实验虽然对于视觉领域帮助很大，但是并没有解释本章的主题，猫咪能不能认清楚主人的面孔。所以我们还是看看那些针对猫咪本身进行研究的科学实验吧。
1701312125
1701312126
我们还得从猫咪的视觉能力开始。大家都知道猫可以在夜间活动的一个关键原因就是猫咪们有着“夜视”能力。在猫咪的眼睛上，视网膜的结构与人类大不一样。作为接收视觉信息的“胶片”，视网膜上面神经细胞的数量决定了接收到的信息。相比人类，猫咪的视网膜上拥有更多视杆细胞，但是有更少的视锥细胞。视杆细胞形状细长好似杆子，它的最大特点就是对于光亮敏感，而对颜色并不敏感。同样分辨丝丝光亮，上百个视锥细胞才能达到一个视杆细胞的敏感程度。所以拥有更多的视杆细胞可以帮助夜间活动：对于光亮越敏感，也就越能察觉暗处环境下的细微亮度变化。正因为能够对细微亮度的变化一清二楚，所以视杆细胞也能够精确判断动态。视锥细胞，顾名思义，长得像锥子一样。术业有专攻，视锥细胞并不是判断光亮的好手，它们更加擅长判断颜色。在我们人类的眼睛里面，600多万个视锥细胞让我们能够看清楚五彩斑斓的世界。不过猫咪就没有这么幸运，它们眼内的视锥细胞可能只有人类的1%。所以对于猫咪，动态的信息清楚无比，夜间万物也纤毫毕现，真的不愧是天生的捕猎者，眼睛就是为了捕猎而设计。不过猫的眼睛虽然设计精巧，但是有一个致命缺陷，那就是视力并不是特别好。先说猫的视觉能力吧，猫咪完全可以像人类一样分辨一些点的大小、方向以及角度，也可以记住看到的一些物体，所以说从硬件角度而言猫咪是擅长使用视觉信息的：大家都看过不少猫咪视频，比如追逐激光笔，拨弄毛线球。不过辨识面孔就是另外一项工作了，因为面孔算是最为复杂的视觉刺激了。既然能够记住自己喜欢的毛线球，猫咪们是不是也能认出我们的面孔呢？
1701312127
1701312128
养过猫的人都知道，猫虽然很“傲娇”，与人不甚亲密，但是它们能识别出主人，尤其是在和陌生人比较的时候。我有一位朋友曾经告诉过我，她家的猫咪很怕生人，只有她才可以与猫咪愉快地玩耍。暂且不谈在它们心中我们到底是不是主人，至少这些例子告诉我们，它们心里有我们，而且还能把我们和其他人分别开。但是这个事实不能直接推导出猫咪可以判断出我们的面孔，毕竟猫咪可以利用气味、身材、面孔、身体动作的特点等多种多样的方式来判断我们。举一个不恰当的例子，青蛙捕捉飞虫并不是真的因为它们能够判断出飞过的虫子很好吃，而是因为它们神经系统内的反射结构倒置。相对的，猫咪对我们是谁的判断并不一定与人类相同，毕竟，条条大路通罗马，猫咪也有若干种手段“标记”它的主人。所以我们要确定面孔能不能被认出来，尚需更加严格的实验控制。
1701312129
1701312130
1701312131
1701312132
1701312133
朋友的猫咪，叫“刘大人”。虽然有时“傲娇”，但是会“察言观色”。那么问题来了，它能够记住主人的面孔吗
1701312134
1701312135
与狗不一样，人类对于猫咪的驯化并不完全。相比功能繁多的狗，古代人类驯化猫的时候并没有开发出多少功能。有一种说法是相比在上万年前就能给人类带来帮助的狗，猫咪们一直没有太大的功能。毕竟是孤独的捕猎者，与人类一起捕猎似乎不是一件轻松的事情。反倒是对于老鼠的抓捕功能给了人们“忍受”猫咪的原因，自此生活在一个屋檐下，直到它们与人类越来越亲密，成了“座上宾”甚至“太上皇”。所以说我们与猫咪的关系更为松散，在驯化过程中也没有要求猫咪多么服从我们。至少在驯化过程中猫咪并不是那么需要认出我们的面孔和指令，很有可能它们没有足够的面孔识别能力，因为没有必要。另一朵盘踞在猫咪面孔识别上的乌云就是它们的特点了，猫咪作为捕猎者往往单独行动：整个猫科动物类，只有狮子是群居动物，而我们养的猫咪及其祖先还真不是。大家回忆一下，有群居性的动物一般都会竭尽手段识别对方。虽然猫咪在现在也会有自己的社区（流浪猫），还会与人（家猫）交流，但是猫咪与人类社交并不是如同其他动物那样迫切，也没有直接分辨人类的需求，自然不是必须拥有面孔的识别能力。尽管不少科学家都发现猫咪有着完善的视觉能力，甚至与人类很接近；不过识别面孔这样一个复杂的活动似乎并不是猫咪的“功能菜单”上所必须的。
1701312136
1701312137
我们还是从与人类交流开始说起。上一节提到了狗可以与人进行密切的交流，猫咪可以吗？这个问题的答案可以从猫咪与主人的活动中寻找。有科学家就认为吃饭前与吃饭后的行为差异是个好指标：在喂养动物的环境下，如果喂养前都不和人亲密互动，可以说是没有“交流”。如果是不同岁数、不同性别，甚至不一样的饲主，猫咪们都很愿意与人交流，虽然在吃饱喝足后它们明显花更多时间打理自己（舔舔毛，摆摆造型），不过它们无论吃饭前还是后都能与主人有互动，还会观察主人的面孔，所以说它们可以识别我们，在吃饭前还会很乐意看我们的脸（撒娇）。不过仅从吃饭这个环境入手难免会有一定特殊性，指不定猫咪只是在“餐厅”才有这样的活动，所以想要推广到整个猫咪界，还是得把猫咪放在其他情境下与其他宠物比较一番。果不其然，有科学家把猫咪与狗狗和主人活动的情况比较了一下：相比狗狗对人的指令和面孔浓厚的兴趣，猫咪似乎“漫不经心”了一点。在追随主人指示的一个实验里面，猫咪和狗狗都能够比较准确地跟随主人的手势找到食物，虽然说猫咪与人的互动会少一点。而在一个寻找食物的实验里面，猫咪相对于狗不太观察主人面孔的特性就被凸显出来。实验人员偷偷把食物藏了起来，以至于猫咪们和狗狗们不能够直接把食物弄出来。在这样的“无解”难题下狗狗会更倾向于观察主人的面孔寻求帮助，但是猫咪们并不喜欢观察主人的面孔：它们更喜欢自己行动，在发现困难之后不会主动寻求主人帮助，而且就算寻求帮助也不会像狗那样花时间观察主人的面孔。这个实验里面我们能看到猫咪的独立性，因为它们在遇到困难时没有放弃自己主动解决；也能看到它们相对于狗对于人面孔的兴趣不大，并不频繁通过观察主人寻找帮助。所以猫咪可以判断出我们的面孔，还可以理解我们面孔的方向，甚至能通过我们的指示进行操作。能清楚脸与方向是交往的第一步，第二步就是能够理解我们的表情，它们能够分辨我们的情绪吗？
1701312138
1701312139
最近有一组科学家就测了测猫咪对于我们情绪的看法。实验设计非常巧妙，主要是测量猫咪从笼子里出来之后看到不同人的不同表情会不会有不一样的交流。情绪有两种，开心与不开心；接触的人也有两种，主人与陌生人（实验员）。猫咪的一切行为都被暗藏的摄像机拍了下来以供分析，那么我们看看“真猫秀”中猫咪的表现吧。首先猫咪对于主人和陌生人的确有不同之处：遇到主人不太会回避，还会主动用眼神交流示好，也不太会害怕。总之它们能察觉出主人和陌生人的区别，然后更喜欢看主人。但是在情绪方面很有意思，对于陌生人，猫咪可不管那人的表情：它们对于陌生人不是很感兴趣，无论对什么情绪既不害怕也不亲热，很有遗世独立的风采。但是对于主人而言，热情都是来自积极的情绪，好比说主人带着“快来和我玩”的热烈表情，猫咪真的会更喜欢和主人玩，但是如果主人摆着一张臭脸，猫咪与主人的互动会降至冰点，和陌生人没啥差异。所以说，猫咪可以分辨我们是不是主人，也能看清楚我们的情绪，真的是有灵性的小动物啊。
1701312140
1701312141
不过上面的实验还有一点点小问题，会不会猫咪是通过我们的肢体形态或者声音分辨我们呢（不谈气味）？那么，最直接的方法就是让猫咪分辨我们的面孔照片，它们要是正确率很高，就可以说它们能识别出我们的面孔，反之亦然。让人伤心的是，如果只是判断面孔，猫咪们对于朝夕相伴半年的实验人员几乎认不出来：正确率只有54%，基本上就是猜的准确度。是不是因为猫咪不擅长利用面孔来识别人呢？实验人员再让猫咪判断熟悉的同类，结果正确率相当高，有90.7%；不光如此，它们还能够明确判断出场景是不是熟悉。总而言之，就是猫咪视觉很不错，而且可以通过面孔判断同类，就是判断不了人类。所以说，我们之前提到识别主人的能力，应该不是来自面孔，而有可能是身材，甚至是姿势。每一个人都有特别多的声音，那会不会是猫咪能够分辨我们的声音呢？答案是肯定的。猫咪有着更加广阔的听觉频率范围，也有不错的听力。猫咪完全可以仅通过声音来判断来者是不是主人：只有主人呼叫猫咪名字的时候猫才会有社会性的动作，比如喵喵叫以及挥舞尾巴；而陌生人再模仿也不能让猫咪挪一下身子。但是猫咪光听到主人的声音并不会观察声源的方向，从正面想，这个事实可以推断出猫咪仅通过声音就能判断主人，不过从侧面说，猫咪真的不是那么在意人的面孔。这样你就能理解为什么有时候你呼唤爱猫之时它们只是稍微叫唤一下但是不回头了吧，是因为它们觉得已经告诉你“我知道你在了”；它们不看你只不过是因为没有这样的习性罢了。所以，不要太伤心，它们真的不擅长看脸。
1701312142
1701312143
对于猫咪的研究现在还并不丰富，但是仅有的研究基本解释了猫咪与人类交往的模式。我们可以根据现有文献总结出：（1）猫咪能够分辨我们的情绪甚至指令；（2）猫咪可以分辨主人与他人，不过是建立在身体与声音信息分析之上，而不是像人与人交往那般依赖于面孔，也就是说，它们不是很擅长看脸。猫咪很聪明，很有灵性，也有不错的记忆力，对于面孔的识别不畅很有可能只是缺少面孔识别的脑区，谁让面孔是最特殊的视觉刺激呢？所以说，你的猫咪，可能真的认不出你的脸。
1701312144
1701312145
看脸 [:1701311733]
1701312146
绵羊也盯着你的脸
1701312147
1701312148
绵羊是种很可爱的生物，有四个胃，绝大多数时间在躺着反刍。不光是农场中的好动物，绵羊还“充当”了许多电视节目的“主角”。前段时间，英国著名的黏土动画《小羊肖恩》出了大电影，我作为这个剧的忠实观众自然前去观看。相比之前在北京地铁里面看的那些片段，电影真心好看，当然动画本身也好看。《小羊肖恩》的主创人员制作以可爱绵羊为主题的电视节目肯定有很多原因：首先，英国作为一个纺织业出名的国度，有悠久的放牧绵羊获取羊毛的历史，在英伦你可以看见火车上到处都是穿着羊毛制品的乘客，以及车窗外满山遍野的草地上趴着的绵羊，对于主创人员（英国人）而言，他们心中绵羊的形象就如同我们心中老黄牛的形象一样亲切，如同我们心中的熊猫形象那般熟悉；其次，作为一部黏土动画片，虽然广受喜欢，但初始目的还是给小朋友们带来快乐，绵羊可爱、温驯、毛茸茸的，在主创人员优秀的制作技术下，加上编剧对整个农村性格百态的动物的设定，它们的演绎让人很是喜欢。不过，如果你也是这部动画的观众，你会不会发现有一个小问题，就是剧中绵羊的面孔都很相似？当然我们可以从动作和体形大致判断几只绵羊的区别，但是它们的面孔呢？反观我们国家的一部以羊为题材的动画，主创人员的确对几只羊的面孔有所着墨。那让我们回到现实中来，绵羊这样一种可爱但是有点“笨笨”的动物到底面孔有没有差距呢？它们会利用面孔识别它们的同伴吗？再进一步，它们能够像《小羊肖恩》剧中的主角们一样记住主人与牧羊犬的面孔，然后还能产生互动吗？
1701312149
1701312150
一切生活中的问题都可以在科研成果中寻找答案。不过关于绵羊的问题着实难倒了我：在认知神经科学界内研究猴子的科学家很多，尤其是20世纪八九十年代是猕猴大脑定位的一个高峰，但是有没有研究绵羊的面孔识别的科学家呢？科学对我们的研究真是不留死角：Kendrick（肯德里克）教授深耕这片田地已经有快30年了。怀着对学术的敬意，我大胆猜测和绵羊相关的必定是英国人，果不其然，他还真就是英国人。说实话，从这位教授的科研经历角度来看，研究绵羊不是他的初衷：Kendrick教授对于绵羊一开始是研究激素和神经递质，并没有什么特别之处。但是在之后的研究中，他渐渐涉及了绵羊的生活，还有绵羊的面孔识别。
1701312151
1701312152
我得先说一句，科研工作者研究的绵羊是特殊种类驯养过的绵羊。不是每种羊都足够聪明，能够从容不迫地看脸交流。还挺有趣的呢！绵羊虽然可爱，但是大家难免认为它们“笨笨的”，感觉在智力上不如狗。不过研究成果告诉我们绵羊至少在面孔识别上是超过了不少电脑软件：它们真的有识别的能力。作为一种群体生活的动物，绵羊的大脑背负了社交的“重担”；比如说绵羊会与自己的家庭生活，也会排斥“别人家”的绵羊。所以说绵羊再不够聪明也得要具有区分群体内外个体的能力。当然识别别的绵羊并不是只有面孔一条路，Kendrick教授在论文中也承认绵羊在判断“其他羊”的时候视觉听觉并用：他们将绵羊放入特制的迷宫，而绵羊会根据两个门处投射的面孔或者播放的叫声行进；绵羊对面孔与声音都更加喜欢。同时绵羊也和其他很多动物一般会利用嗅觉分辨幼崽。倘若听觉和嗅觉都能帮助绵羊识别“其他羊”，绵羊们还需要通过面孔识别吗？其实我们稍稍推理一下就能体会到必要性，就如同孔雀的尾巴是给能看见的雌孔雀准备的，雄绵羊的角也可以用来吸引其他母绵羊的注意。所以说至少绵羊的角是一个在进化上有被识别的意义的部分。再进一步说，就好比羊角，很多细节信息，比如健康程度还有生殖能力，只能从面孔中获得，倘若只依赖嗅觉和听觉，绵羊的生活可就黯淡了许多。
1701312153
1701312154
既然大多数绵羊生活在农场里面，那么牧羊犬和主人也是它们整天见到的对象，它们可以认出来这些面孔吗？大量实验都指向了一个结果：会。接收记忆训练后的绵羊可以牢牢记住人脸，没有受过太多训练的绵羊也会对陌生的牧羊犬以及人类的脸产生回避状态。但是相比同类的绵羊，Kendrick教授还是发现绵羊看绵羊的脸比看人类的脸更兴奋。可以说它们不简单地对面孔“一视同仁”，实际上能分清楚主次，亦或者说更擅长分析同类：虽然人与牧羊犬也是天天能看到，但是绵羊伙伴才是它们种群的一部分，也会有更多交流，更富有生活的价值。举一个例子，我们每个人都有成为汽车鉴赏家的潜力，不过我们还是更倾向于识别人脸，而且也更善于识别人脸。进一步研究发现这个对绵羊脸的识别就和人类一样，它们也会利用面孔上的线索去区分别的绵羊，具体在下文也会提到。在1996年的研究中，他们侧面比较了绵羊记忆绵羊脸和记忆几何形态的能力，很显然，拥有更广泛脑区参与的绵羊脸记忆又快又准：记忆力最好的是有血缘关系的羊，其次是别人家的羊，最末就是几何物体了。
1701312155
1701312156
光能识别面孔可不够用：好比我硬着头皮也能区分两个电子元器件是不是有差别，但是不能说我拥有该方面的知识。在面孔领域，光能判断可不行，还得能记住才是真的能识别。Kendrick教授没有落下这个问题，他发现绵羊可以记住别的绵羊的面孔。当然记忆也有程度之分，我能记住大学同学的面孔，不过记忆中小学同学的面孔已经非常模糊了。绵羊是忘不掉其他绵羊的脸的：绵羊们可以从照片认出别的绵羊的脸以及它们是谁。绵羊们至少可以在30次训练内基本记住其余50只羊的面孔，再进一步练习一段时间后过两年不会遗忘。这可不是一个小数字，对不少人来说分辨50张面孔也是个小挑战。绵羊对于同类或者幼崽的面孔记忆能力比对于人类的面孔或者别的物体的形状强很多，可以说体现了它们大脑内一种专职于同类面孔识别的能力。在这个角度上看，绵羊的大脑与人类的大脑有类比性。也可能因为它们有着如此厉害的大脑，Kendrick教授在Nature（《自然》）杂志的副标题中惊呼：“绵羊可没有大家想的那么笨！”
1701312157
1701312158
为什么绵羊能记住脸呢？因为绵羊和人一样，也有着专门识别面孔的大脑区域，位置也就在它们大脑靠近耳朵的皮层处，术语叫颞叶（temporal lobe，也就是腹侧通路上，专门操作物体identity，甚至说face emotion识别的区域）。面孔识别并不是我们人类特有的行为，任何一种社会动物在交流时，只要通过视觉信息与同类交流，这些动物都需要通过面孔去识别对方是谁，了解情绪，同时识别对方的兴趣点（是不是对其他动物有兴趣）。正因为“装备”有一套面孔识别脑区，绵羊也可以游刃有余地判断“其他羊”。那么绵羊的大脑究竟是不是和人类大脑一样处理面孔呢？
1701312159
1701312160
1701312161
1701312162
1701312163
这几只羊在我们眼中可以说一模一样，但是在绵羊眼中千差万别，甚至它们能够因为认识羊的父母就能判断出谁是它们的孩子。同时它们也能像我们一样分辨出人脸。反正绵羊能分辨羊脸和人脸，哪怕很模糊
1701312164
1701312165
当然行为实验本身是不够的，Kendrick教授和同事们利用单电极记录技术用不少实验探索绵羊识别面孔的能力。Kendrick和Baldwin（鲍德温）就测量过绵羊的颞叶针对面孔类图片的活动。假如绵羊与人类一样都能识别面孔，那就能于颞叶皮层处探究到对于面孔的活跃。进一步说，如果这些细胞真的是参与面孔识别，它们只会对面孔而不会对其他的物体产生兴趣。结果没有辜负脑袋被钻了洞的绵羊，561个被记录的细胞里面有40个细胞明显活跃。这些细胞的活跃也有着类别性，比如有细胞对羊角的有无和大小活跃（性别和年龄），有细胞对绵羊脸所传递的生殖能力有兴趣（估计就是最为性感的绵羊），还有细胞对恐怖的东西（人和狗脸）产生兴趣（很可能就是绵羊的下颞叶细胞）。这个类属区别也反映了绵羊的社交能力（注意与社会性区分）。
1701312166
1701312167
1701312168
1701312169