你看對臉色了嗎？

中文成語中，有一種類別專門用來形容一個人的喜怒哀樂——像是眉飛色舞、怒髮衝冠、愁眉鎖眼、瞠目結舌等。不難發現，這些形容情緒的成語都是根據人的面部表情發展出來的，似乎古人很早就發現喜怒會形於色。

將面部表情和情緒做連接的研究當中，頗具影響力的理論來自於一位叫做Paul Ekman的心理學家。他認爲七大基本情緒（哀傷、生氣、驚訝、害怕、嫌惡、輕蔑和愉快）所反映出來的表情是具有跨文化共通性的，而且不同文化背景的人類有辦法從他人的面部表情中推斷出對方當時所處的情緒狀態 [1]。他也在1978年的時候提出了一個叫做面部動作編碼系統（Facial Action Coding System）的理論，系統化地拆解臉部肌肉的收縮和放鬆，并且將他們的組合用以代表某種特定的情緒 [2]。 

然而，先前有一些觀察性研究指出人類在經歷兩種截然不同，激烈的負面與正面情緒狀態，如疼痛（Pain）與性高潮（Orgasm）的時候，也會產生相似的面部表情 [3]。來自英國University of Glasgow的心理學家Rachel Jack認爲這個發現違反了我們一向來將面部表情當作有效溝通工具的直覺。因此她和她的團隊透過將來自兩種不同文化的人對於疼痛和性高潮的心智表徵（mental representation，在心裏用來表示外在現實的一種意象或者概念）進行建模比較以後，將結果發表在美國國家科學院院刊中 [4]。 

他們主要利用資料導向的逆相關法（data-driven reverse-correlation approach），將分別來自西方以及東亞文化的各40人對於疼痛以及性高潮的心智表徵進行建模。如圖1所示，他們利用動態面部動作生成器，從42種面部動作單位（action unit，AU）中提取1至4個AU進行組合，并且賦予每個AU在時間動態上的七種變化，最終產生一個個隨機的面部動畫。每一位受試者觀察了3600個面部動畫并且判斷其情緒狀態（affective state）的種類以及强度。最終他們得到了160個疼痛以及性高潮心智表徵的模型（40位受試者 X 2種文化 X 兩種情緒狀態）。

爲了客觀地瞭解兩種文化中，疼痛與性高潮在知覺上的獨特性，他們建立了貝氏模型（Bayesian model）去對分類工作進行統計分析。為了確認模型的有效性，同時也邀請另一群來自同樣文化的受試者對這些心智表徵模型進行知覺判別測試（perceptual discrimination task），即讓另一群受試者去對模型所建立的配對進行是非選項的判定。結果顯示，兩種文化中的受試者都能夠很好地區分疼痛與性高潮的面部表情，表示這兩種情緒狀態的心智表徵是截然不同的。接著，他們也研究了這些面部表情是否能夠向另一種文化的受試者傳達相同的情緒狀態。即便文化背景不同，實驗發現大部分的受試者依然能夠精確的區分異文化的疼痛和性高潮的模型。進一步的分析確定了原因是來自於疼痛與性高潮之間在心智表徵模型上並沒有重叠的AU。

由於探討社交中的文化異同點對於研究人類交流的基礎具有很大的幫助，因此她們團隊提出了一個問題：不同文化中，疼痛與性高潮的心智表徵是否相同？有趣的是，在西方和東亞文化當中，疼痛的面部表情動作具有高度相似性，其中共同的動作包括了眉頭下垂（brow lowerer）、臉頰上提（cheek raiser）、鼻子皺縮（nose wrinkler）、上唇上提（upper lip raiser）以及嘴唇拉扯（lip stretcher）。可是在性高潮的部分，西方和東亞文化的模型有較大的歧異度。西方人的模型主要會出現的面部動作包括了上眼瞼上提（upper lid raiser）、頜下垂（jaw drop）、以及張口（mouth stretch），而東亞人的模型則是以唇角拉伸（lip corner puller）為多數（圖2）。

最後，他們還有將本實驗中建構出來的疼痛與性高潮的心智表徵模型拿去和過往真實的觀察性研究進行比較（僅進行西方的比較，因爲東亞數據不足），以了解他們的模型是否也能夠根據過往以觀察得到的標準進行正確的分類（圖三）。和模型不同，真實形成疼痛和性高潮的表情時會有7個重複的AU，但也有三個AU只有出現在疼痛的表情中而不存在於性高潮。這個結果代表了雖然在真實世界中，疼痛與性高潮的面部表情依然具有獨特性，但獨特性不如心智表徵的那麽大。而將疼痛的心智表徵模型和真實世界形成的疼痛表情去進行比較的時候發現，雖然大部分的AU在兩者都有重叠，但依然有一些AU僅獨立表現在心智模型或是真實情況中。研究團隊在討論中提及幾個可能導致這個現象的原因。一，大腦可能爲了幫助我們更有效地記憶以及在認知上進行分類而編碼一些相對具有判讀意義的面部肌肉動作；二，可能來自於西方與東亞的文化背景中所提倡的價值，例如西方人對於正面的情緒會有較大的反應；三，可能來自於不同研究所使用的實驗記錄方式誤差。

總的來説，Rachel Jack的研究説明了即便在真實的面部表情中，正面和負面的情緒狀態如性高潮和疼痛具有某些難以區分的相似性，但是在心理表徵的層面，它們之間的差異會被放大以幫助我們進行判讀。這個發現為面部表情能夠作爲有效交流溝通的工具的説法提供了有力的佐證。作者也期許在未來能夠有更精確記錄面部表情變化的工具能夠被發展出來，幫助我們更加瞭解情緒和面部表情之間的聯係。

參考文獻：

1. Ekman, P. et al., Constants across cultures in the face and emotion. J Pers Soc Psychol. (1971) 17 (2): p. 124. DOI: 10.1037/h0030377
2.  Ekman, P., Facial action coding system. 1977. (https://www.cs.cmu.edu/~face/facs.htm)
3. Barrett, et al., Context in emotion perception. Current Directions in Psychol Science (2011) 20(5): p. 286-290. DOI: 10.1177/0963721411422522
4. Chen, C., et al., Distinct facial expressions represent pain and pleasure across cultures. PNAS (2018) 115(43): p. E10013-E10021. DOI: 10.1073/pnas.1807862115

撰稿人｜馮家鳴
審稿人｜陳恩浩