Institut für Psychologie der Humboldt-Universität zu Berlin

D I S S E R T A T I O N

Is there an interaction between facial expression and facial familiarity?
An investigation using performance data and event-related potentials.

zur Erlangung des akademischen Grades
doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.)
im Fach Psychologie

eingereicht an der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät II
der Humboldt-Universität zu Berlin

Dipl.-Psych. Nele Wild-Wall ,
geboren am 19.12.1973 in Hennigsdorf

Dekan:
Dekan der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät II Prof. Dr. Elmar Kulke

Gutachter:
1. Prof. Dr. Werner Sommer
2. Prof. Dr. Stefan Schweinberger
3. Prof. Dr. Norbert Kathmann

Datum der Promotion:28.05.2004

Abstract english

Contrasting traditional face recognition models previous research has revealed that the recognition of facial expressions and familiarity may not be independent. This dissertation attempts to localize this interaction within the information processing system by means of performance data and event-related potentials. Part I elucidated upon the question of whether there is an interaction between facial familiarity and the discrimination of facial expression. Participants had to discriminate two expressions which were displayed on familiar and unfamiliar faces. The discrimination was faster and less error prone for personally familiar faces displaying happiness. Results revealed a shorter peak latency for the P300 component (trend), reflecting stimulus categorization time, and for the onset of the lateralized readiness potential (S-LRP), reflecting the duration of pre-motor processes. A facilitation of perceptual stimulus categotization for personally familiar faces displaying happiness is suggested. The discrimination of expressions was not facilitated in further experiments using famous or experimentally familiarized, and unfamiliar faces. Part II raises the question of whether there is an interaction between facial expression and the discrimination of facial familiarity. In this task a facilitation was only observable for personally familiar faces displaying a neutral or happy expression, but not for experimentally familiarized, or unfamiliar faces. Event-related potentials reveal a shorter S-LRP interval for personally familiar faces, hence, suggesting a facilitated response selection stage. In summary, the results suggest that an interaction of facial familiarity and facial expression might be possible under some circumstances. Finally, the results are discussed in the context of possible interpretations, previous results, and face recognition models.

Keywords: face recognition , event-related potentials, expression, cognitive neuroscience

Abstract german

Entgegen traditioneller Gesichtererkennungsmodelle konnte in einigen Studien gezeigt werden, dass die Erkennung des Emotionsausdrucks und der Bekanntheit interagieren. In dieser Dissertation wurde mit Hilfe von ereigniskorrelierten Potentialen untersucht, welche funktionalen Prozesse bei einer Interaktion moduliert werden. Teil I untersuchte, ob die Bekanntheit eines Gesichtes die Emotionsdiskrimination erleichtert. In mehreren Experimenten diskriminierten Versuchspersonen zwei Emotionen, die von bekannten und unbekannten Gesichtern praesentiert wurden . Dabei war die Entscheidung fuer persoenlich bekannte Gesichter mit froehlichem Ausdruck schneller und fehlerfreier. Dies zeigt sich in einer kuerzeren Latenz der P300 Komponente (Trend), welche die Dauer der Reizklassifikation auswies, sowie in einem verkuerzten Intervall zwischen Stimulus und Beginn des Lateralisierten Bereitschaftspotentials (S-LRP), welches die handspezifische Reaktionsauswahl anzeigt. Diese Befunde sprechen fuer eine Erleichterung der Emotionsdiskrimination auf spaeten perzeptuellen Verarbeitungsstufen bei persoenlich bekannten Gesichtern. In weiteren Experimenten mit oeffentlich bekannten, gelernten und unbekannten Gesichtern zeigte sich keine Erleichterung der Emotionsdiskrimination für bekannte Gesichter. Teil II untersuchte, ob es einen Einfluss des Emotionsausdrucks auf die Bekanntheitsentscheidung gibt. Eine Erleichterung zeigte sich fuer neutrale oder froehliche Emotionen nur bei persoenlich bekannten Gesichtern, nicht aber bei gelernten oder unbekannten Gesichtern. Sie spiegelt sich in einer Verkuerzung des S-LRP fuer persoenlich bekannte Gesichter wider, was eine Erleichterung der Reaktionsauswahl nahelegt. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass eine Interaktion der Bekanntheit mit der Emotionserkennung unter bestimmten Bedingungen auftritt. In einer abschließenden Diskussion werden die experimentellen Ergebnisse in Beziehung gesetzt und in Hinblick auf bisherige Befunde diskutiert.

Eigene Schlagworte: Gesichtererkennung, Ereigniskorrelierte Potentiale, Emotion, Kognitive Neurowissenschaft

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21.09.2004