面孔是我们所能感知的最重要的视觉刺激物,通过对面孔的感知和识别,可以获取个人身份信息、情绪、年龄、性别、种族等重要社会信息。人类作为高度社会化的生物,面孔识别在社会交往中起着极为重要作用。人从小便积累了大量的面孔加工的专家知识,凭借这些专门化的面孔加工经验,我们不仅可以轻而易举的完成面孔识别,而且在面孔图像缺损或者模糊的情况下,凭借视觉和记忆等信息完成面孔加工过程。这种依靠对于低级视觉信息处理与高级认知加工相结合的面孔加工方式,被称为“自上而下(top-down)”的加工。由于对top-down加工方式下信号流的提取容易受到bottom-up加工方式信号的干扰,因此对面孔top-down加工方式的研究很少。本文设计了一种新颖的实验范式,通过训练让被试从纯噪声图片中进行面孔感知,进而完成纯top-down加工方式面孔的加工。本文采集功能磁共振成像数据,以英文字母作为面孔刺激的对照物,从而对面孔加工中以top-down加工方式特异性进行研究。首先,通过这种实验范式,我们发现梭状回和枕下回在bottom-up和top-down两种方式下面孔的加工获取都有明显激活,推测它们是面孔加工网络的核心区域,在面孔信息的获取、加工以及输出过程中起着重要作用。此外,在以top-down方式下进行面孔加工时,顶下小叶,楔前叶等脑区有明显激活。我们发现这些脑区负责从低频信息的处理,决策,工作记忆以及实现注意力调节,各脑区之间协同作用,一起完成面孔的加工处理这一复杂而又高效的过程。然后,我们采用Granger因果模型,提取在bottom-up和top-down两种面孔加工方式下的感兴趣脑区的时间序列信号,从而对这些脑区的信息交互方式进行研究。结果发现在top-down期望下的面孔加工方式,左侧顶下小叶与左侧楔前叶之间存在双向Granger因果连接的信息交互,左侧顶下小叶与右侧梭状回之间存在双向Granger因果连接的信息交互,存在顶下小叶到左侧枕下回、左侧楔前叶到左侧枕下回、左侧楔前叶到右侧梭状回的单向Granger因果连接。该结果进一步验证我们的推测:在大脑内部存在一个有关面孔记忆的模板,该模板的激活促使大脑向视觉区发出top-down的信号,人们在该信号的引导下会将输入的bottom-up视觉信息与之进行匹配,并且在此过程中进行是否存在面孔信息的判断。Top-down加工方式与bottom-up加工方式在面孔加工过程中并存,共同完成对于面孔信息的快速而又准确的加工。最后,我们使用Granger因果模型对负责面孔加工的脑区,在静息态下的信息交互作用进行了研究。结果发现在静息态下,位于视觉加工腹侧通路的梭状回面孔区对左侧顶下小叶存在单向的Granger因果输入,左侧顶下小叶与左侧楔前叶之间存在双向的信息流通模式,而左侧楔前叶对左侧枕下回脑区又存在显著的Granger因果输入。结果表明,负责面孔加工的脑区即使在没有任何的外界刺激条件下,依旧存在动态的信息交互流通模式,揭示出在静息态下,存在一个处于准备状态的面孔加工的视觉加工脑网络。本文着重探究top-down方式下面孔加工的过程,结果发现自上而下的信息对面孔的识别具有促进作用,通过与字母对应条件的比较,发现top-down方式下的面孔加工具有特异性;进而,我们采用Granger因果模型对参与面孔加工脑区的信息模式进行了分析,最终完成对虚幻面孔加工处理过程的实现框架。