面部表情分析系统在面部表情追踪亲子心理健康问题研究的应用
2023-10-20 来源:本站 点击次数:1060
青少年的心理健康问题是当代教育体系下不断被正视的社会议题，而亲子关系是情感的温床，在心理健康中起着关键作用。日常的家庭生活，父母与孩子的互动中流动着不同的情绪，过往研究表明，父母的情绪表达对青少年心理健康存在影响，而青少年情绪表达与父母心理健康之间的也有关系。
但在亲子互动中我们常常会忽视一种最直接的情绪表达行为：面部表情。它对亲子心理健康会产生怎样的影响呢？我们又该如何通过面部表情对情绪表达进行监测与追踪呢？来自Rodosky和他团队的研究就考察了青少年与父母互动时情绪的面部表情与内化心理健康症状的联系(Rodosky et al.，2023)，或许会带给你一些启示。
青少年家庭的亲子互动，令人担忧
亲子互动无论在孩子幼儿时期还是青少年时期，都是父母关注的话题。相较于婴幼儿时期，以父母为主导的言语、肢体、游戏模式或是教养模式为主的互动，处于青少年阶段的孩子和父母都正面临具有转折性的，因为身份、自我认知等而产生的情绪变化。青少年逐渐脱离被动感知环境的阶段，转向主动的自我探索，与父母的互动关系也逐渐成为双向与动态的形式。
然而，青少年与父母的互动也可能令人担忧。
青春期特有的情绪功能的矛盾变化，而青少年的父母也会经历情感上的挑战，包括随着他们的孩子进入青春期，这造成孩子与父母的冲突增加，以及焦虑和抑郁等心理健康症状的内化增加(Young et al.，2019)。
转瞬即逝的面部表情包含重要的信息
在青少年与父母的互动中，情绪与心理健康之间存在联系。其中，面部表情传达了关键信息，除了影响青少年的心理健康外，还会影响父母的心理健康。
多数研究主要集中在广泛的情绪行为上，很少将面部表情作为一种在社交互动也十分重要的反应系统进行研究。现在需要对微观层面的行为进行研究，包括情绪的面部表情以及改变(如钝化，更消极的面部表情，更少的微笑)，这都被认为与内化心理健康症状有关(Davies et al.,2016)。因此，考虑到面部表情的重要社会功能，在青少年和父母的双重背景下探索它们是至关重要的。
自动算法给面部表情跟踪识别带来新可能
迄今为止，许多研究都依赖于自我报告测量(有很多优点，但它们并不总是追踪面部表情)或手动行为编码(可能非常耗时和费力)来深入了解情绪功能。自动算法的出现使得通过算法追踪面部表情成为可能，这些算法通常基于面部动作编码系统(FACS)，可以推导出典型的消极表达、积极表达和中性表达的指标。大量研究已表明自动化和人类编码方法之间存在相当大的趋同。
在不同对话主题中进行互动
研究邀请了29组青少年家庭，共56人参与实验，青少年年龄在12-20岁之间，父母年龄在38-66岁之间。他们均来自当地大学青少年-照顾者互动研究的健康对照组(无精神病风险)。
遵循二元互动的标准范式，青少年和父母需要分别进行冲突(关于不一致的话题)和愉快(关于愉快的话题)的对话，并且需要进行中立对话(关于过去一天的日常)，每次对话互动进行10分钟。在每次谈话中，被试的面部表情都会被记录下来，在谈话结束后，被试分别对他们在谈话中经历的情绪进行评分，并完成焦虑和抑郁症状的测量问卷。
如何追踪分析面部表情并理解情绪？
使用基于FACS的自动面部编码软件Noldus的FaceReader，对青少年和父母的面部情绪表情进行分析(Gupta et al., 2020)。可以利用面部动作单元的算法数据来确定面部表情情绪的频率和强度。本研究采用了FaceReader基本的情绪模块，包括中性、愤怒、害怕、悲伤、厌恶、轻蔑、惊讶和快乐，逐帧分析面部表情，并得出强度等级。研究还使用了FaceReader的“连续校准”功能，以解释每个人的中性表情作为基线。然后，将八种面部表情划分为三类:
（a）中性的(如中性表情);
（b）消极的(如愤怒、害怕、悲伤、厌恶、轻蔑和惊讶表情的综合平均值)；
（c）积极的(如快乐的表情)。
研究者首先可以确定在每个视频帧中哪种面部表情类别是主导的，即最强烈的。然后确定对话视频总帧数中每种面部表情类别的总频率(某种主导表情的帧数/视频总帧数)。最后，通过三种对话主题(冲突、愉快和中立)中平均每种面部表情类别的频率来创建复合面部表情变量,得出能够解释不同情绪的中性情绪表情、消极情绪表情和积极情绪表情变量。
除了消极表达，更需关注抑制性表达
研究分析了青少年和父母样本在三次10分钟的二元互动中情绪表达的面部表情与内化心理健康症状(即焦虑和抑郁)的相关关系。结果如图1所示，青少年中性表达水平越高，父母消极表达水平越高，青少年心理健康症状水平越高。
当父母表现出更多消极的面部表情时，青少年更有可能经历内化的心理健康症状，这表明父母的消极情绪行为(例如攻击性、烦躁不安、惩罚性反应)与青少年较差的心理健康状况之间存在联系。此外，与父母交谈时表现出更多中性表情的青少年也更有可能出现内化的心理健康症状，与抑郁症的钝化研究相一致(Davies et al.,2016)。这也提醒我们表达抑制与幸福感之间的联系。与此同时，青少年的中性表情也与他们父母较高的内化心理健康症状有关。
结果都呈现出面部表情的重要人际功能，证明了亲子互动中情绪的面部表情作为青少年内化心理健康症状的行为相关因素的作用。
图1
参考文献
Davies, H., Wolz, I., Leppanen, J., Fernandez-Aranda, F., Schmidt, U., & Tchanturia, K. (2016). Facial expression to emotional stimuli in nonpsychotic disorders: A systematic review and meta-analysis.Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 64, 252–271.
Gupta, T., Haase, C. M., Strauss, G. P., Cohen, A. S., & Mittal, V. A. (2019).Alterations in facial expressivity in youth at clinical high-risk for psychosis. Journal of Abnormal Psychology, 128(4), 341–351.
Rodosky, S. E., Stephens, J. E., Hittner, E. F., Rompilla Jr, D. B., Mittal, V. A., & Haase, C. M. (2023). Facial expressions in adolescent–parent interactions and mental health: A proof-of-concept study. Emotion.
Young, K. S., Sandman, C. F., & Craske, M. G. (2019). Positive and negative emotion regulation in adolescence: Links to anxiety and depression. Brain Sciences, 9(4), Article 76.
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但在亲子互动中我们常常会忽视一种最直接的情绪表达行为：面部表情。它对亲子心理健康会产生怎样的影响呢？我们又该如何通过面部表情对情绪表达进行监测与追踪呢？来自Rodosky和他团队的研究就考察了青少年与父母互动时情绪的面部表情与内化心理健康症状的联系(Rodosky et al.，2023)，或许会带给你一些启示。
青少年家庭的亲子互动，令人担忧
亲子互动无论在孩子幼儿时期还是青少年时期，都是父母关注的话题。相较于婴幼儿时期，以父母为主导的言语、肢体、游戏模式或是教养模式为主的互动，处于青少年阶段的孩子和父母都正面临具有转折性的，因为身份、自我认知等而产生的情绪变化。青少年逐渐脱离被动感知环境的阶段，转向主动的自我探索，与父母的互动关系也逐渐成为双向与动态的形式。
然而，青少年与父母的互动也可能令人担忧。
青春期特有的情绪功能的矛盾变化，而青少年的父母也会经历情感上的挑战，包括随着他们的孩子进入青春期，这造成孩子与父母的冲突增加，以及焦虑和抑郁等心理健康症状的内化增加(Young et al.，2019)。
转瞬即逝的面部表情包含重要的信息
在青少年与父母的互动中，情绪与心理健康之间存在联系。其中，面部表情传达了关键信息，除了影响青少年的心理健康外，还会影响父母的心理健康。
多数研究主要集中在广泛的情绪行为上，很少将面部表情作为一种在社交互动也十分重要的反应系统进行研究。现在需要对微观层面的行为进行研究，包括情绪的面部表情以及改变(如钝化，更消极的面部表情，更少的微笑)，这都被认为与内化心理健康症状有关(Davies et al.,2016)。因此，考虑到面部表情的重要社会功能，在青少年和父母的双重背景下探索它们是至关重要的。
自动算法给面部表情跟踪识别带来新可能
迄今为止，许多研究都依赖于自我报告测量(有很多优点，但它们并不总是追踪面部表情)或手动行为编码(可能非常耗时和费力)来深入了解情绪功能。自动算法的出现使得通过算法追踪面部表情成为可能，这些算法通常基于面部动作编码系统(FACS)，可以推导出典型的消极表达、积极表达和中性表达的指标。大量研究已表明自动化和人类编码方法之间存在相当大的趋同。
在不同对话主题中进行互动
研究邀请了29组青少年家庭，共56人参与实验，青少年年龄在12-20岁之间，父母年龄在38-66岁之间。他们均来自当地大学青少年-照顾者互动研究的健康对照组(无精神病风险)。
遵循二元互动的标准范式，青少年和父母需要分别进行冲突(关于不一致的话题)和愉快(关于愉快的话题)的对话，并且需要进行中立对话(关于过去一天的日常)，每次对话互动进行10分钟。在每次谈话中，被试的面部表情都会被记录下来，在谈话结束后，被试分别对他们在谈话中经历的情绪进行评分，并完成焦虑和抑郁症状的测量问卷。
如何追踪分析面部表情并理解情绪？
使用基于FACS的自动面部编码软件Noldus的FaceReader，对青少年和父母的面部情绪表情进行分析(Gupta et al., 2020)。可以利用面部动作单元的算法数据来确定面部表情情绪的频率和强度。本研究采用了FaceReader基本的情绪模块，包括中性、愤怒、害怕、悲伤、厌恶、轻蔑、惊讶和快乐，逐帧分析面部表情，并得出强度等级。研究还使用了FaceReader的“连续校准”功能，以解释每个人的中性表情作为基线。然后，将八种面部表情划分为三类:
（a）中性的(如中性表情);
（b）消极的(如愤怒、害怕、悲伤、厌恶、轻蔑和惊讶表情的综合平均值)；
（c）积极的(如快乐的表情)。
研究者首先可以确定在每个视频帧中哪种面部表情类别是主导的，即最强烈的。然后确定对话视频总帧数中每种面部表情类别的总频率(某种主导表情的帧数/视频总帧数)。最后，通过三种对话主题(冲突、愉快和中立)中平均每种面部表情类别的频率来创建复合面部表情变量,得出能够解释不同情绪的中性情绪表情、消极情绪表情和积极情绪表情变量。
除了消极表达，更需关注抑制性表达
研究分析了青少年和父母样本在三次10分钟的二元互动中情绪表达的面部表情与内化心理健康症状(即焦虑和抑郁)的相关关系。结果如图1所示，青少年中性表达水平越高，父母消极表达水平越高，青少年心理健康症状水平越高。
当父母表现出更多消极的面部表情时，青少年更有可能经历内化的心理健康症状，这表明父母的消极情绪行为(例如攻击性、烦躁不安、惩罚性反应)与青少年较差的心理健康状况之间存在联系。此外，与父母交谈时表现出更多中性表情的青少年也更有可能出现内化的心理健康症状，与抑郁症的钝化研究相一致(Davies et al.,2016)。这也提醒我们表达抑制与幸福感之间的联系。与此同时，青少年的中性表情也与他们父母较高的内化心理健康症状有关。
结果都呈现出面部表情的重要人际功能，证明了亲子互动中情绪的面部表情作为青少年内化心理健康症状的行为相关因素的作用。
参考文献
Davies, H., Wolz, I., Leppanen, J., Fernandez-Aranda, F., Schmidt, U., & Tchanturia, K. (2016). Facial expression to emotional stimuli in nonpsychotic disorders: A systematic review and meta-analysis.Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 64, 252–271.
Gupta, T., Haase, C. M., Strauss, G. P., Cohen, A. S., & Mittal, V. A. (2019).Alterations in facial expressivity in youth at clinical high-risk for psychosis. Journal of Abnormal Psychology, 128(4), 341–351.
Rodosky, S. E., Stephens, J. E., Hittner, E. F., Rompilla Jr, D. B., Mittal, V. A., & Haase, C. M. (2023). Facial expressions in adolescent–parent interactions and mental health: A proof-of-concept study. Emotion.
Young, K. S., Sandman, C. F., & Craske, M. G. (2019). Positive and negative emotion regulation in adolescence: Links to anxiety and depression. Brain Sciences, 9(4), Article 76.
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