近日，中国科学院深圳先进技术研究院（简称“深圳先进院”）脑认知与脑疾病研究所/深港脑科学创新研究院戴辑团队，联合中国科学院心理研究所蒋毅团队，在National Science Review在线发表了题为“Genetic and Neuronal Basis for Facial Emotion Perception in Humans and Macaques”的研究论文。该研究通过人类双生子设计，利用行为、核磁共振成像（fMRI），结合猕猴在体电生理记录，跨物种地研究了面部情绪感知的遗传性和神经基础，深化了对情绪感知双通道模型的理解，并阐明了灵长类情绪脑的起源及其功能发展。

遗传与环境的贡献

本研究采用经典的双生子设计，研究人类面部情感识别能力的遗传和环境影响（图1）。双生子分为同卵和异卵两类，分别具备100%和50%的基因相似度，因而是研究遗传作用的理想对象。在该该实验中，研究人员让志愿者观察包含不同空间频率信息的情绪面孔，发现遗传因素调控面部情绪知觉中的低空间频率（LSF）加工，而高空间频率（HSF）加工则主要受环境影响（图2）。这一发现突出了遗传与环境在面部情感识别中的不同作用，提示LSF和HSF可能是不同的处理机制。

LSF与HSF的区分

低空间频率（LSF）主要涉及面部情感的整体特征，而高空间频率（HSF）则关注细节和变化。该研究进一步通过fMRI发现，LSF的情感识别与杏仁核的功能具有遗传关联，而HSF则没有这种关联。这表明LSF和HSF在面部情感识别中具有不同的神经基础，反映了它们在情感处理过程中的功能分工。通过对猕猴杏仁核进行在体的单细胞记录，发现杏仁核存在加工LSF和HSF的不同神经元，进一步证实了LSF和HSF在面部情感感知中的区别（图3）。

先天与后天的争议

这些研究结果提供了面部情感识别中LSF和HSF处理的遗传和神经证据，表明LSF的识别能力主要是通过进化获得，且受先天和遗传模块的调控，而HSF的能力则是在成长过程中通过学习获得。这一发现为长期以来“先天与后天”之争提供了新的视角，强调了面部情感识别能力的复杂性。

对自闭症谱系障碍的启示

本研究还揭示了LSF情感识别能力的遗传特性，这一发现为寻找社会认知障碍（如ASD）的内表型提供了重要线索。了解面部情感识别的遗传机制和神经基础，将有助于更深入地探讨这些障碍的成因和相关治疗方法。