獲奧斯卡的皮克斯、卡梅隆也曾頭疼恐怖谷?研究發現大腦另有乾坤

為什麼我們害怕機器人、電腦遊戲角色、電影虛擬人物，以及生活中的玩具娃娃等像人的東西？害怕不是膽小，是我們的大腦另有乾坤。

1988年，皮克斯動畫工作室製作的動畫短片《錫鐵小兵》（Tin Toy）上映。片中有一個逼真的類人形象——所有玩具都害怕的「熊孩子」。雖然在現實生活中，熊孩子損壞玩具很常見，但當時很多觀眾表示，討厭看到那個像真人的小孩「恐嚇」玩具。

觀眾強烈的反感讓皮克斯動畫工作室做了一個重要決定：儘量避免製作逼真的類人形象。此後，皮克斯將精力集中到了會動的玩具、機器人和會說話的汽車等形象的電影上，這不僅俘獲了影迷的心，還收割了眾多大獎。

等一下，觀眾為什麼會反感那個像真人的小孩？讓我們再回想現實生活中，為什麼有那麼多人害怕玩具娃娃？其實，這和「恐怖谷效應」有很大關係。

最近的一項研究表明：並非所有像人的物體都會讓人感覺怪異，也就是說這種感覺因人而異。研究還發現了有助於解釋恐怖谷效應的大腦內部機制，這可能幫助類人產品的設計和開發，減少使用者的不安。

一、神秘的「恐怖谷效應」

在了解這項新研究之前，我們先來看看令科學家們痴迷已久的「恐怖谷理論」。

20世紀70年代，日本機器人學家森政弘（Masahiro Mori）提出了這一理論。

類人物體的設計初衷之一就是與真人相似。但根據森政弘的觀點：隨著類人物體的擬人程度增加，人們對它的好感度也增加；但當它到達「接近人類」程度的時候，人們的好感度會下降，出現不安和反感；隨著相似度的繼續增加，人們的好感度會再次增加。

也許你曾經聽過這個理論，也覺得它難以理解、卻在某些時刻又能給我們積極的解釋……這一切都有點複雜，讓恐怖谷理論變得更加神秘。

1. 我們對「恐怖谷」的「怕」

對於恐怖谷效應，參與近期新研究的德國亞琛工業大學教授Astrid Rosenthal-von der Pütten給出了這樣的解釋：

「從我們出生起，大腦就有專門的腦區（加工面孔的梭狀回面孔區（FFA））能夠對人臉進行編碼。嬰兒三個月大的時候，開始對看到的面孔進行分類，會對更熟悉的面孔做出更積極的反應。當我們與環境互動時，我們會特別注意其他人。簡單地說，人類對我們來說比其他物體更重要，因為人們的行為告訴我們一切是否正常，或者我們是否處於危險境地。我們對危險的感知經驗豐富，能夠識別其他人的行為，這可能會讓我們對人們行為中的微妙古怪更加敏感。」

也就是說，經過千千萬萬年的狩獵-採集演化，我們的大腦進化出了認知捷徑，讓我們能夠很快地識別他人行為意圖，不用理性思考，很快作出決策，而且90%的決策是潛意識下完成的。我們對於危險的感知，是本能演化過來的。

圖源：Elnur

是以，任何高度像人的東西都可能受到恐怖谷效應的影響，比如機器人、電腦遊戲角色和生活中的玩具娃娃等。很多相關產品公司在設計類人物體時都會考慮避免陷入這個「恐怖谷」，皮克斯動畫工作室就是個很好的例子。

美國達特茅斯學院心理學家Thalia Wheatley曾表示：「皮克斯從《錫鐵小兵》中學到了重要一課……我們不應讓物太像人……追求一個長得像人的機器人或化身，與數百萬年的人類進化史背道而馳。」

動畫短片《錫鐵小兵》中的「熊孩子」

2.「恐怖谷」的積極意義

雖然大多數人還不希望（或想要）在他們的生活中有完全像人類一樣的機器人或虛擬伴侶，但有些情況表明，一個更像人類的物體也是有幫助的。

印第安納大學機器人學研究者Karl Macdorman就曾表示，如果醫學生使用外形和行為都像真人的模擬物進行訓練，那麼他們在現實生活中遇到緊急情況時的表現會更好。

醫用模擬人｜圖源：Healthy Simulation

另外，如果好萊塢電影想將電腦動畫人物用於真實場景，也可以從中受益，比如採用虛擬的特技替身。

但同時，Karl Macdorman也表示：「對於醫學應用和某些電影而言，只瞄準恐怖谷理論的第一個高峰是不夠的。我們真正需要做的是克服這個神秘的恐怖谷。不安的感覺會干擾人們的正常移情反應。這將有助於我們理解，在互動過程中，恐怖谷如何影響情感移情。」

卡梅隆的《阿麗塔：戰鬥天使》讓很多

二、「恐怖谷」不再神秘？

神秘的恐怖谷現象勾起了很多科學家的興趣，他們不斷探索、試圖理解為什麼具有某些人類特徵的機器人或虛擬人物，會引發這種心理上的不安和生理上的恐懼。

近期，英、德兩國的神經科學家和心理學家們在《神經科學雜誌》（Journal of Neuroscience）上發表了新的研究——他們發現了與恐怖谷效應相關性最大的兩個腦區。

1. 有趣的研究

實驗中，研究人員使用功能磁共振成像技術（FMRI）掃描了21名參與者的大腦，以測量他們在受恐怖谷效應影響時大腦不同區域的激活程度。

研究人員首先向參與者展示了一系列照片，包括真實的人、人造娃娃、安卓機器人、仿真機器人和機械機器人，並要求他們根據可親近程度和與人的相似度對每張照片進行評分。然後，研究人員詢問參與者，哪張照片代表的「角色」挑選的禮物更容易被參與者接受。

2. 新發現：原來是這兩個腦區與恐怖谷效應有關

結果發現，大腦中有兩個腦區對於恐怖谷效應非常重要。

第一個腦區是腹內側前額葉。它位於大腦前端，有調控一系列情緒和行為的作用。研究人員發現，當參與者決定是否接受機器人的禮物時，腹內側前額葉會被高度激活，通過發送評估信號來引導參與者的選擇。

Fabian Grabenhorst博士說：「我們發現，腹內側前額葉對類人物體的反應與恐怖谷假說所預測的完全一致……這個區域對與人類相像的物體反應激烈，但隨後在接近人類/非人類的邊界（也就是『谷』的地方）時，活躍度降低。」

第二個關鍵腦區是杏仁核。它具有處理決策、記憶和情緒反應的功能。

實驗表明，當參與者拒絕接受來自超像人類的類人物體的禮物時，杏仁核特別活躍。而且激活程度在參與者之間各不相同，這暗示著一些人的恐怖谷效應的谷值更低。

3. 新發現的意義：幫助改善類人產品的設計

關於恐怖谷效應的新發現，可能會對可親度更高的類人產品的設計產生影響。

劍橋大學神經科學系教授Fabian Grabenhorst在接受媒體採訪時說：「我們的研究表明，人類對仿人社交伴侶的反應涉及大腦獎賞系統中的特定活動模式。人腦的不同區域會密切跟蹤一個類人物體有多像人，我們有多喜歡它，以及我們是否願意接受它的禮物。」

他還表示，隨著類人物體逐漸贏得我們的信任，大腦的評估信號可能會有所改變。

圖源：Takayuki Todo/YouTube

德國亞琛大學的Rosenthal-von der Pütten教授說：「這是第一項顯示了恐怖谷效應強度的個體差異的研究，這意味著一些個體對類人物體的反應過度，而另一些個體對它們的敏感性較低。同時，這也意味著沒有一種機器人設計能讓所有用戶喜歡，或者能嚇到所有用戶。我個人覺得，智慧機器人的行為非常重要，畢竟用戶會拋棄那些看起來不太聰明和沒什麼用的機器人。」

在我們暢想機器人量產，人類與機器人自然共處的「盛世」到來之前，降低恐怖谷效應至關重要。

圖源：Engineered Arts

對於恐怖谷效應，我們仍然有很多不知道的地方，然而它確實存在。

如果你認為自己是唯一一個被玩具娃娃或電影中逼真的類人角色嚇破膽的人，鬆口氣吧——這不是膽小，而是你的大腦受到了恐怖谷效應的影響。多么正常的生理反應。

和「節律科技」聊聊你害怕的，或是無法解釋的心理現象——我們關注你最關注的，並加以解釋。當你知道它，意識到它，有些改變就悄然發生了。

本文作者：節律實驗室

參考文獻：

1. Rosenthal-von der Pütten, AM etal. Neural Mechanisms for Accepting and Rejecting Artificial SocialPartners in the Uncanny Valley. Journal of Neuroscience; 1 July 2019; DOI:10.1523/JNEUROSCI.2956-18.2019

2. "Neuroscientists discover the part ofthe brain behind the uncanny valley effect", by Luke Dormehl.

3. "Uncanny valley: why we find human-likerobots and dolls so creepy", by Stephanie Lay.

4. "Why "Uncanny Valley" Human Look-AlikesPut Us on Edge", by Jeremy Hsu.

5. "Here's What Happens in Your Brain WhenYou're Creeped Out by Certain Robots", by David Nield.