N170 เป็นส่วนประกอบของศักยภาพที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์( ERP) ซึ่งสะท้อนถึงการประมวลผลทางประสาทของใบหน้าวัตถุที่คุ้นเคย หรือคำต่างๆ^{[ 1 ]}นอกจากนี้ N170 ยังถูกปรับเปลี่ยนโดยกระบวนการข้อผิดพลาดในการคาดการณ์^{[ 2 ] [ 3 ]}

เมื่อเปรียบเทียบศักยภาพที่เกิดจากภาพใบหน้ากับศักยภาพที่เกิดจากสิ่งเร้าทางสายตาอื่นๆ พบว่าภาพใบหน้าแสดงค่าลบที่เพิ่มขึ้น 130-200 มิลลิวินาทีหลังจากการนำเสนอสิ่งเร้า การตอบสนองนี้มีค่าสูงสุดที่ตำแหน่งอิเล็กโทรดบริเวณท้ายทอยและขมับ ซึ่งสอดคล้องกับแหล่งกำเนิดที่ตั้งอยู่ที่ร่องรูปทรงกระสวยและร่องขมับส่วนล่าง ซึ่งได้รับการยืนยันโดย การบันทึกคลื่นไฟฟ้าสมอง [ ^{4 ] [ 5 ] โดย}ทั่วไป N170 จะแสดงการทำงานในซีกสมองด้านขวาและเชื่อมโยงกับการเข้ารหัสโครงสร้างของใบหน้า ดังนั้นจึงถือว่ามีความไวต่อใบหน้าเป็นหลัก^{[ 6 ] [ 7 ]}การศึกษาโดยใช้การกระตุ้นด้วยสนามแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะร่วมกับEEGพบว่า N170 สามารถปรับเปลี่ยนได้ด้วยอิทธิพลจากบนลงล่างจากเปลือกสมองส่วนหน้า^{[ 8 ]}

N170 ได้รับการอธิบายครั้งแรกโดยShlomo Bentinและเพื่อนร่วมงานในปี 1996 ^{[ 9 ]}ซึ่งวัด ERP จากผู้เข้าร่วมที่ดูใบหน้าและวัตถุอื่นๆ พวกเขาพบว่าใบหน้ามนุษย์และส่วนต่างๆ ของใบหน้า (เช่น ดวงตา) ทำให้เกิดการตอบสนองที่แตกต่างจากสิ่งเร้าอื่นๆ รวมถึงใบหน้าสัตว์ ส่วนต่างๆ ของร่างกาย และรถยนต์

งานวิจัยก่อนหน้านี้ที่ดำเนินการโดย Botzel และ Grusser และรายงานครั้งแรกในปี 1989 ^{[ 10 ]}พยายามค้นหาส่วนประกอบของ ERP ที่สอดคล้องกับการประมวลผลใบหน้ามนุษย์ พวกเขาแสดงภาพวาดเส้น (ในการทดลองหนึ่งครั้ง) และภาพถ่ายขาวดำ (ในการทดลองเพิ่มเติมอีกสองครั้ง) ของใบหน้า ต้นไม้ และเก้าอี้แก่ผู้สังเกตการณ์ พวกเขาพบว่า เมื่อเปรียบเทียบกับสิ่งเร้าประเภทอื่น ใบหน้าทำให้เกิดส่วนประกอบบวกที่ใหญ่กว่าประมาณ 150 มิลลิวินาทีหลังจากเริ่ม ซึ่งมีค่าสูงสุดที่ตำแหน่งอิเล็กโทรดกลาง (ที่ด้านบนของศีรษะ) ลักษณะทางภูมิศาสตร์ของผลกระทบนี้และการขาดการแบ่งซีกทำให้สรุปได้ว่าศักยภาพเฉพาะใบหน้านี้ไม่ได้เกิดขึ้นในบริเวณที่เลือกเฉพาะใบหน้าในบริเวณท้ายทอย-ขมับ แต่เกิดขึ้นในระบบลิมบิกงานวิจัยต่อมาเรียกส่วนประกอบนี้ว่าศักยภาพบวกที่จุดยอด (VPP) ^{[ 11 ]}

เพื่อพยายามแก้ไขผลลัพธ์ที่ดูเหมือนขัดแย้งกันสองประการนี้ Joyce และ Rossion ^{[ 12 ]}ได้บันทึก ERP จากอิเล็กโทรดบนหนังศีรษะ 53 ตัวในขณะที่ผู้เข้าร่วมดูใบหน้าและสิ่งเร้าทางสายตาอื่นๆ หลังจากบันทึกแล้ว พวกเขาได้อ้างอิงข้อมูลใหม่ไปยังตำแหน่งอิเล็กโทรดอ้างอิงที่ใช้กันทั่วไปหลายแห่ง รวมถึงจมูกและกระดูกมาสตอยด์พวกเขาพบว่า N170 และ VPP สามารถอธิบายได้ด้วยการจัดเรียงไดโพล แบบเดียวกัน ที่เกิดขึ้นจากตัวสร้างประสาทเดียวกัน และดังนั้นจึงสะท้อนถึงกระบวนการเดียวกัน

คุณลักษณะสามประการที่ได้รับการศึกษามากที่สุดของ N170 ได้แก่ การดัดแปลงการกลับด้านใบหน้า เชื้อชาติของใบหน้า และการแสดงออกทางอารมณ์

เป็นที่ทราบกันดีว่าใบหน้าที่กลับหัว (เช่น ใบหน้าที่แสดงกลับหัว) นั้นยากต่อการรับรู้มากกว่า^{[ 13 ]} ( ปรากฏการณ์ Thatcherเป็นตัวอย่างที่ดีของเรื่องนี้) ในการศึกษาครั้งสำคัญของพวกเขา Bentin และคณะพบว่าใบหน้าที่กลับหัวทำให้ความล่าช้าขององค์ประกอบ N170 เพิ่มขึ้น^{[ 9 ]} Jacques และเพื่อนร่วมงานได้ศึกษาลำดับเวลาของปรากฏการณ์การกลับหัวของใบหน้า (FIE) เพิ่มเติมโดยใช้แบบจำลองการปรับตัว^{[ 14 ]}เมื่อมีการนำเสนอสิ่งเร้าเดียวกันหลายครั้ง การตอบสนองของเซลล์ประสาทจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป เมื่อมีการนำเสนอสิ่งเร้าที่แตกต่างกัน การตอบสนองจะฟื้นตัว ดังนั้นเงื่อนไขที่ "การปลดปล่อยจากการปรับตัว" เกิดขึ้นจึงเป็นวิธีการวัดความคล้ายคลึงของสิ่งเร้า ในการทดลองของพวกเขา Jacques และคณะพบว่าการปลดปล่อยจากการปรับตัวนั้นมีขนาดเล็กกว่าและเกิดขึ้นช้ากว่า 30 มิลลิวินาทีสำหรับใบหน้าที่กลับหัว ซึ่งบ่งชี้ว่าประชากรเซลล์ประสาทที่เข้ารหัสเอกลักษณ์ของใบหน้าต้องการเวลาในการประมวลผลเพิ่มเติมเพื่อตรวจจับเอกลักษณ์ของใบหน้าที่กลับหัว

ในการทดลองที่ตรวจสอบผลกระทบของเชื้อชาติต่อแอมพลิจูดของ N170 พบว่า "ผลกระทบของเชื้อชาติอื่น" เกิดขึ้นควบคู่ไปกับการกลับด้านใบหน้า Vizioli และเพื่อนร่วมงานได้ตรวจสอบผลกระทบของการบกพร่องในการจดจำใบหน้าในขณะที่ผู้ถูกทดลองประมวลผลภาพใบหน้าเชื้อชาติเดียวกัน (SR) หรือเชื้อชาติอื่น (OR) ^{[ 15 ]}ทีมวิจัยได้ออกแบบการทดลอง N170 โดยอิงจากสมมติฐานที่ว่าความเชี่ยวชาญด้านการมองเห็นมีบทบาทสำคัญในการกลับด้าน โดยตั้งสมมติฐานว่าระดับความเชี่ยวชาญที่มากขึ้นของผู้ดูเกี่ยวกับใบหน้า SR (การประมวลผลแบบองค์รวม) ควรจะกระตุ้นให้เกิด FIE ที่แข็งแกร่งกว่าเมื่อเทียบกับสิ่งเร้าใบหน้า OR ผู้เขียนบันทึก EEG จากผู้ถูกทดลองชาวคอเคเชียนตะวันตกและชาวเอเชียตะวันออก (สองกลุ่มแยกกัน) ที่ได้รับภาพใบหน้าของชาวคอเคเชียนตะวันตก ชาวเอเชียตะวันออก และชาวแอฟริกันอเมริกันในแนวตั้งและกลับด้าน สิ่งเร้าใบหน้าทั้งหมดถูกตัดแต่งเพื่อลบคุณลักษณะภายนอก (เช่น ผม เครา หมวก ฯลฯ) ทั้งสองกลุ่มแสดงสัญญาณ N170 ที่เกิดขึ้นช้ากว่าและมีแอมพลิจูดที่ใหญ่กว่า (เหนือซีกสมองด้านขวา) สำหรับใบหน้าที่กลับหัวเมื่อเทียบกับใบหน้าที่ตั้งตรงของคนเชื้อชาติเดียวกัน (SR) แต่ไม่แสดงผลกระทบจากการกลับหัวสำหรับภาพกระตุ้นของ OR และ AA นอกจากนี้ ไม่พบผลกระทบจากเชื้อชาติในส่วนของแอมพลิจูดสูงสุดของ N170 สำหรับใบหน้าที่ตั้งตรงในทั้งสองกลุ่มของผู้เข้าร่วม ผลการวิจัยยังพบว่าไม่มีความแตกต่างของเวลาแฝงอย่างมีนัยสำคัญระหว่างเชื้อชาติของสิ่งกระตุ้น แต่การกลับหัวของใบหน้าทำให้แอมพลิจูดและการเริ่มต้นของ N170 เพิ่มขึ้นและล่าช้าตามลำดับ พวกเขาสรุปได้ว่าการที่ผู้เข้าร่วมขาดประสบการณ์กับใบหน้าที่กลับหัวทำให้การประมวลผลสิ่งกระตุ้นดังกล่าวทำได้ยากกว่าภาพที่แสดงในทิศทางปกติ โดยไม่คำนึงถึงเชื้อชาติของสิ่งกระตุ้น

นอกจากการปรับเปลี่ยนโดยการกลับด้านและเชื้อชาติแล้ว การแสดงออกทางอารมณ์ยังเป็นจุดสนใจของการวิจัยใบหน้า N170 อีกด้วย ในการทดลองที่ดำเนินการโดย Righart และ de Gelder ผลลัพธ์ ERP แสดงให้เห็นว่าขั้นตอนแรกของการประมวลผลใบหน้าอาจได้รับผลกระทบจากฉากอารมณ์เมื่อผู้ถูกทดลองจัดหมวดหมู่การแสดงออกทางใบหน้าที่หวาดกลัวและมีความสุข^{[ 16 ]}ในแบบแผนนี้ ผู้ถูกทดลองต้องดูภาพสีของใบหน้าที่มีความสุขหรือหวาดกลัวซึ่งวางซ้อนอยู่ตรงกลางบนภาพฉากธรรมชาติ และเพื่อควบคุมคุณลักษณะระดับต่ำ เช่น สีและรายการอื่นๆ ที่อาจมีความหมาย ภาพฉากทั้งหมดจึงถูกสลับตำแหน่งโดยการสุ่มตำแหน่งของพิกเซลทั่วทั้งภาพ ผลลัพธ์สุดท้ายของการทดลองแสดงให้เห็นว่าผลกระทบของอารมณ์เกี่ยวข้องกับ N170 ซึ่งมีแอมพลิจูดที่ใหญ่กว่า (เชิงลบ) สำหรับใบหน้าเมื่อปรากฏในบริบทที่หวาดกลัวมากกว่าเมื่ออยู่ในฉากที่มีความสุขหรือเป็นกลาง ในความเป็นจริง แอมพลิจูด N170 ที่กระจายตัวในบริเวณท้ายทอย-ขมับด้านซ้ายเพิ่มขึ้นอย่างมากสำหรับใบหน้าที่แสดงความกลัวอย่างสมบูรณ์เมื่อปรากฏในฉากที่น่ากลัว แม้ว่าระดับจะไม่สูงเท่าเมื่อใบหน้าที่แสดงความกลัวปรากฏในฉากที่มีความสุขหรือเป็นกลาง ผลลัพธ์ที่คล้ายกันเกิดขึ้นกับใบหน้าที่แสดงความสุขอย่างสมบูรณ์ แต่แอมพลิจูดไม่สูงเท่ากับที่เกี่ยวข้องกับฉากหรือการแสดงออกที่น่ากลัว^{[ 17 ]} Righart และ de Gelder สรุปว่าข้อมูลจากฉากที่ไม่เกี่ยวข้องกับงานจะถูกรวมเข้ากับข้อมูลจากการแสดงออกทางใบหน้าอย่างรวดเร็ว และผู้ถูกทดสอบใช้ข้อมูลบริบทในขั้นตอนแรกของการประมวลผลเมื่อพวกเขาจำเป็นต้องแยกแยะ/จัดหมวดหมู่การแสดงออกทางใบหน้า

ผลการศึกษาที่ดำเนินการโดย Ghuman และเพื่อนร่วมงานโดยใช้การบันทึกสัญญาณประสาทโดยตรงจากบริเวณใบหน้ารูปทรงกระสวยโดยใช้electrocorticographyแสดงให้เห็นว่า ในขณะที่ N170 แสดงการตอบสนองที่แข็งแกร่งมากต่อใบหน้าเมื่อเปรียบเทียบกับภาพอื่นๆ แต่ N170 ไม่ไวต่อเอกลักษณ์ของใบหน้า^{[ 4 ]}แต่พวกเขากลับแสดงให้เห็นว่าสามารถถอดรหัสใบหน้าที่บุคคลกำลังดูได้จากกิจกรรมระหว่าง 250–500 มิลลิวินาที ซึ่งสอดคล้องกับสมมติฐานที่ว่าการประมวลผลเอกลักษณ์เริ่มต้นด้วย N250 ^{[ 18 ]}ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า N170 มีความสำคัญต่อการประมวลผลระดับสาระสำคัญของใบหน้าและการตรวจจับใบหน้า ซึ่งเป็นกระบวนการที่อาจปูทางไปสู่การแยกแยะใบหน้าในภายหลัง

เนื่องจากมนุษย์สามารถจดจำใบหน้าได้อย่างง่ายดายและรวดเร็ว งานวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์จำนวนมากจึงพยายามทำความเข้าใจว่าสมองประมวลผลใบหน้าอย่างไรและที่ใด งานวิจัยในช่วงแรกเกี่ยวกับภาวะ มองไม่เห็นใบหน้า (prosopagnosia ) พบว่าความเสียหายต่อบริเวณสมองส่วนท้ายทอยและขมับ (occipito-temporal region) นำไปสู่ความบกพร่องหรือความไม่สามารถจดจำใบหน้าได้อย่างสมบูรณ์ หลักฐานที่สอดคล้องกันเกี่ยวกับความสำคัญของบริเวณนี้ในการประมวลผลใบหน้ามาจากการใช้fMRIซึ่งพบว่าบริเวณของร่องรูปทรงกระสวย (fusiform gyrus ) หรือ " บริเวณใบหน้าของร่องรูปทรงกระสวย" (fusiform face area ) ตอบสนองต่อภาพใบหน้าอย่างเลือกสรร

การบันทึกภายในกะโหลกศีรษะในมนุษย์โดยใช้electrocorticographyให้หลักฐานที่แข็งแกร่งมากว่าบริเวณ fusiform face เป็นหนึ่งในตัวสร้าง N170 ^{[ 4 ] [ 5 ]}แม้ว่าภูมิภาคอื่นๆ ของเครือข่ายการประมวลผลใบหน้าอาจมีส่วนร่วมใน N170 ด้วยเช่นกัน

การตรวจสอบ N170 ที่ดำเนินการ^{[ 19 ]}ใช้เทคนิคการระบุตำแหน่งแหล่งกำเนิด ERP เพื่อประมาณตำแหน่งของตัวสร้างประสาทของ N170 พวกเขาสรุปว่า N170 เกิดขึ้นจากร่องขมับส่วนบน ด้านหลัง อย่างไรก็ตาม เทคนิคเหล่านี้เต็มไปด้วยแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น และมีความไม่เห็นด้วยเกี่ยวกับความถูกต้องของการอนุมานที่ได้จากผลการค้นพบดังกล่าว^{[ 20 ]}

ในปี 2550 Guillaume Thierry และเพื่อนร่วมงาน^{[ 21 ]}ได้นำเสนอหลักฐานที่ตั้งคำถามถึงความเฉพาะเจาะจงของใบหน้าของ N170 การทดลองก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่พบ N170 เมื่อเปรียบเทียบการตอบสนองต่อมุมมองด้านหน้าของใบหน้ากับวัตถุอื่นๆ ที่อาจปรากฏในท่าทางและการจัดวางที่หลากหลายกว่า ในการศึกษาของพวกเขา พวกเขาได้แนะนำปัจจัยใหม่: สิ่งเร้าอาจเป็นใบหน้าหรือไม่ใช่ใบหน้า และทั้งสองประเภทอาจมีความคล้ายคลึงกันสูงหรือต่ำ ความคล้ายคลึงกันวัดได้จากการคำนวณความสัมพันธ์ระหว่าง ค่า พิกเซลในคู่ของสิ่งเร้าประเภทเดียวกัน เมื่อเปรียบเทียบ ERP สำหรับเงื่อนไขเหล่านี้ พวกเขาพบผลกระทบ N170 ทั่วไปในการเปรียบเทียบที่ไม่ใช่ใบหน้าที่มีความคล้ายคลึงกันต่ำกับใบหน้าที่มีความคล้ายคลึงกันสูง อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ใบหน้าที่มีความคล้ายคลึงกันสูงแสดง N170 อย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ใบหน้าที่มีความคล้ายคลึงกันต่ำไม่แสดง N170 ผลลัพธ์เหล่านี้ทำให้ผู้เขียนสรุปได้ว่า N170 เป็นตัววัดความคล้ายคลึงกันของสิ่งเร้า ไม่ใช่การประมวลผลใบหน้าโดยตรง

เพื่อตอบสนองต่อเรื่องนี้ Rossion และ Jacques ^{[ 7 ]}ได้วัดความคล้ายคลึงกันดังที่กล่าวมาข้างต้นสำหรับวัตถุหลายประเภทที่ใช้ในการศึกษา N170 ก่อนหน้านี้ พวกเขาพบว่าใบหน้ากระตุ้นให้เกิด N170 ที่ใหญ่กว่าวัตถุประเภทอื่นที่มีค่าความคล้ายคลึงกันใกล้เคียงกันหรือสูงกว่า เช่น บ้าน รถยนต์ และรองเท้า แม้ว่าจะยังไม่แน่ชัดว่าเหตุใด Thierry และคณะจึงสังเกตเห็นผลของความคล้ายคลึงกันต่อ N170 แต่ Rossion และ Jacques คาดการณ์ว่าความคล้ายคลึงกันที่ต่ำกว่าจะนำไปสู่ความแปรปรวนที่มากขึ้นในระยะเวลาตอบสนอง เนื่องจากส่วนประกอบ ERP ถูกวัดโดยการหาค่าเฉลี่ยของผลลัพธ์จากการทดลองแต่ละครั้งจำนวนมาก ความแปรปรวนของระยะเวลาตอบสนองที่สูงจะทำให้การตอบสนอง "เบลอ" อย่างมีประสิทธิภาพ ลดแอมพลิจูดของค่าเฉลี่ย Rossion และ Jacques ยังวิจารณ์วิธีการที่ Thierry และเพื่อนร่วมงานใช้ โดยโต้แย้งว่าความล้มเหลวในการค้นหาความแตกต่างระหว่างใบหน้าที่มีความคล้ายคลึงกันสูงและวัตถุที่ไม่ใช่ใบหน้าที่มีความคล้ายคลึงกันสูงนั้นเกิดจากการเลือกตำแหน่งอิเล็กโทรดที่ไม่ดี

• ห้องทดลองของ Bruno Rossion ได้นำเสนอภาพรวมของการวิจัยเกี่ยวกับ N170