發(fā)現(xiàn)視覺(jué)皮層的面部識(shí)別神經(jīng)元
大多數(shù)高等哺乳動(dòng)物的共同特征是我們識(shí)別面孔的能力。在人類身上,即使在缺乏各種線索和環(huán)境的情況下,大腦也會(huì)填補(bǔ)空白,經(jīng)常能“看到”不存在的面孔。相反,像面孔失認(rèn)癥或臉盲這樣的神經(jīng)障礙,其特征是面部識(shí)別困難——有時(shí)嚴(yán)重到無(wú)法將一張臉與其他物體區(qū)分開(kāi)來(lái)。當(dāng)然,這是一個(gè)與我們大多數(shù)人所知道的截然不同的世界,在那里不同的面孔傳達(dá)著重要的信息。例如,我們大多數(shù)人都能認(rèn)出一個(gè)名人的臉,即使它只出現(xiàn)了幾分之一秒。此外,我們中的許多人僅僅通過(guò)面部表情就能感受到另一半的情緒,我們可以通過(guò)看一個(gè)人的臉來(lái)判斷他是否值得信任。然而,盡管進(jìn)行了深入的研究,大腦如何實(shí)現(xiàn)所有這些行為仍然是一個(gè)巨大的謎。
然而現(xiàn)在,以色列巴伊蘭大學(xué)(Bar-Ilan University)和法國(guó)皮特里埃大學(xué)醫(yī)院(Pitie-Salpetriere University Hospital)的研究人員發(fā)布了數(shù)據(jù),首次識(shí)別出人類視覺(jué)皮層中對(duì)面孔有選擇性反應(yīng)的神經(jīng)元。這項(xiàng)新研究的發(fā)現(xiàn)最近發(fā)表在《神經(jīng)學(xué)》雜志上一篇題為《人類梭狀回面部區(qū)域附近的面部選擇性神經(jīng)元》的文章中。
令人驚訝的是,研究人員能夠證明視覺(jué)皮層(梭狀回面部區(qū)域附近)的神經(jīng)元對(duì)面孔的反應(yīng)要比城市景觀或物體強(qiáng)烈得多。研究發(fā)現(xiàn),名人(如查爾斯·阿茲納沃爾、尼古拉·薩科齊、凱瑟琳·德納芙、路易斯·德·富內(nèi)斯)的面孔和不熟悉的面孔都得到了很高的反應(yīng)。在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,這些神經(jīng)元表現(xiàn)出對(duì)人類和動(dòng)物面孔的選擇性,這些面孔出現(xiàn)在一部電影中(片段取自查理·卓別林的《馬戲團(tuán)》)。
”在1970年代初查爾斯·格羅斯教授和他的同事們發(fā)現(xiàn)了獼猴的視覺(jué)皮層神經(jīng)元,回應(yīng)的臉,“指出研究調(diào)查員和論文的第一作者,瓦迪姆阿克塞爾羅德,博士,研究員和頭部的意識(shí)與認(rèn)知實(shí)驗(yàn)室Gonda (Goldschmied)巴伊蘭大學(xué)多學(xué)科的大腦研究中心。阿克塞爾羅德解釋說(shuō):“在人類中,面部選擇活動(dòng)已被廣泛研究,主要使用非侵入性工具,如功能性磁共振成像(fMRI)和電生理學(xué)(EEG)。”“令人驚訝的是,顳葉后視覺(jué)皮層的面孔神經(jīng)元以前從未在人類身上被發(fā)現(xiàn)過(guò)。在我們的研究中,我們有一個(gè)非常難得的機(jī)會(huì)來(lái)記錄單個(gè)病人的神經(jīng)活動(dòng),同時(shí)微電極被植入梭狀回面部區(qū)域附近——這可能是人類大腦中最大也是最重要的面部選擇區(qū)域。
有趣的是,對(duì)面孔做出反應(yīng)的最著名的神經(jīng)元中,有一些是所謂的“詹妮弗·安妮斯頓細(xì)胞”,即內(nèi)側(cè)顳葉的神經(jīng)元,它們對(duì)特定人物的不同照片(比如,照片上的人)做出反應(yīng)。,珍妮弗·安妮斯頓在2005年發(fā)表在《自然》雜志上的一項(xiàng)研究中寫(xiě)道。
阿克塞爾羅德說(shuō):“但是,我們?cè)谶@里報(bào)告的視覺(jué)皮層的神經(jīng)元與內(nèi)側(cè)顳葉的神經(jīng)元非常不同。”“首先,視覺(jué)皮層的神經(jīng)元對(duì)任何類型的臉都有強(qiáng)烈的反應(yīng),不管這個(gè)人是誰(shuí)。”其次,他們的反應(yīng)要早得多。具體來(lái)說(shuō),在我們的研究中,人們可以在150毫秒內(nèi)觀察到強(qiáng)烈的反應(yīng),而“珍妮弗·安妮斯頓細(xì)胞”的反應(yīng)時(shí)間通常為300毫秒甚至更長(zhǎng)。
研究人員對(duì)他們的發(fā)現(xiàn)感到興奮,這些新的研究結(jié)果為人類大腦在處理面部信息過(guò)程中的細(xì)胞功能提供了獨(dú)特的見(jiàn)解。這些發(fā)現(xiàn)也有助于跨物種(即人類)理解面部機(jī)制。(猴子和人類)。
阿克塞爾羅德總結(jié)說(shuō):“在獼猴面部神經(jīng)元被發(fā)現(xiàn)近半個(gè)世紀(jì)后,現(xiàn)在可以在人類身上證明類似的神經(jīng)元,這真是令人興奮。”
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