恐怖谷或进化产物？
2009年，普林斯顿大学的阿西夫•葛赞法（AsifGhazanfar）实验室用长尾猕猴（long-tailedmacaques）进行了一个实验，试图揭示恐怖谷是否是人类所独有的，从而探讨其是否是进化的产物。他们在实验中给猴子呈现了不仿真、仿真和真实的三种不同仿真程度猴脸影像，记录猴子观看这些影像的次数和时间，结果发现（如图）猴子们对于中间的仿真猴脸的注视次数和注视时间最短，出现了恐怖谷现象。因此证明了恐怖谷不是人类所独有的，很可能是进化的产物。
左图为三种不同仿真程度的猴脸影像示例；右图为猴子对三种条件的影像的注视时间的总平均值结果。
但是这种进化机制是先天印刻在我们基因之中还是伴随着后天环境因素发展出来的呢？
葛赞法教授和实验室的研究人员们又在人类婴儿身上进行了这个实验。他们把人类面孔、恐怖面孔、极逼真面孔三种类型的影像给6、8、10、12个月大的婴儿观看，结果发现随着年龄的增长，婴儿对于恐怖面孔的注视时间呈线性趋势减少，而对于人类面孔的注视时间则线性增加，两者呈现相反的趋势，因此研究人员认为，人类恐怖谷现象很可能是伴随着婴儿对于人类面孔识别能力的发展而发展出的，而不是像动物本能的回避反应那样完全先天的。
左图为三种类型的面孔刺激示例；右图为四个年龄的婴儿对于人类和恐怖面孔的观看时间的平均值。
脑成像或揭开冰山一角？
2011年，加州大学圣地亚哥分校的认知科学家艾谢•瑟金（AyseSaygin）和同事们从认知神经科学的角度研究了在观看机器人、仿真机器人和人类运动时，大脑皮层中到底发生了什么不同的活动。结果发现在运动感知系统（ActionPerceptionSystem，APS，自身实施动作和观看他人动作时均会有所反应）中，的确会随刺激类型的不同而有不同的激活。
三种类型的刺激激活的大脑皮层相关区域结果图。
相较于机器人和人类，在观看仿真机器人的活动影像时，大脑与运动感知系统相关的区域活动更加活跃（如上图）。这一结果恰恰可以运用认知失调的逻辑来解释，即当我们看机器人和人类活动时，他们就如我们预期的一样，而仿真机器人却不同，他们外观酷似人类，而动作却和机器人相同，这在我们头脑中造成了与预期不符的矛盾，从而要调动更多的大脑区域来调整这些矛盾。