Ученые обнаружили в мозге «бабушкины нейроны»
Новое исследование раскрыло механизм распознавания знакомых лиц. И это работает совершенно не так, как мы предполагали до сих пор.
Исследование опубликовано в журнале Science, коротко о нем рассказывает Live Science.
Что происходит в вашем мозгу, когда вы узнаете свою бабушку? В 1960-е некоторые нейробиологи считали, что одна клетка мозга, называемая «бабушкиным нейроном», включается только при виде лица вашей бабушки. Практически сразу нейробиологи начали отвергать теорию: один нейрон не может соответствовать одной идее или человеку, утверждали они.
Более чем 50 лет спустя новое исследование на обезьянах показало, что «бабушкины нейроны» в определенном смысле все-таки могут существовать, хотя работа и не выявила отдельные клетки, предназначенные для одного человека.
Американские нейробиологи использовали функциональную магнитно-резонансную томографию для сканирования мозга двух макак-резусов, когда тем показывали изображения обезьян и человеческих лиц, смешанные с некоторыми другими изображениями. Исследователи разместили электроды в двух областях мозга обезьяны: один — в височной доле, а другой — в области мозга, которая реагирует на лица в целом, но, как предполагается, не различает знакомые и незнакомые.
Эти электроды позволили исследователям контролировать активность отдельных клеток мозга в двух областях. Клетки мозга в обеих областях активировались, когда обезьянам показали изображения обезьян и человеческих лиц. Но только клетки височной доли различали лично знакомые и незнакомые: когда обезьяны видели фотографии своих знакомых обезьян, височные клетки активировались в три раза чаще, чем когда показывались незнакомые обезьяны. Эти нейроны почти не реагировали на другие лица, в том числе на знакомые и незнакомые человеческие лица.
Это открытие противоречит общепринятой теории в нейробиологии. Как правило, считается, что различные области мозга должны взаимодействовать друг с другом для обработки информации. Но это исследование показывает, что «это одна область, и она существует для одной цели — узнавать лица, которые мы знаем», заявили исследователи.
Ученые также делали изображения лиц нерезкими, постепенно увеличивая четкость, чтобы увидеть, как могут отличаться реакции мозга. В общей области обработки лиц все больше клеток постепенно реагировали на изображения по мере снижения размытости: становилось все яснее и яснее, что это лица. Однако реакция нейронов височной доли была иной. Они практически не реагировали на сильно размытые изображения, но, как только четкость достигала определенного порога, большинство нейронов сразу реагировали на знакомые лица. Исследователи считают, что этот эффект соответствует моменту узнавания знакомого лица: «Ага, это же моя бабушка!»
Еще одна удивительная вещь обнаружилась при измерении скорости реакции нейронов. Предполагалось, что «бабушкиным нейронам» потребуется больше времени, так как человек должен сначала идентифицировать изображение как лицо, а затем связать его с образом конкретного человека в долговременной памяти. Однако и общая область обработки лиц, и височная доля реагировали одновременно.
Новое исследование, хотя во многих отношениях является новаторским, имеет ограничения. Оно было проведено на обезьянах, а не на людях, и только на двух особях. Тем не менее исследователи отмечают, что макаки-резусы, будучи очень социальными приматами, являются лучшими моделями животных для использования в подобных исследованиях и, как считается, имеют очень схожую с человеческой обработку распознавания лиц.
Исследователи также не знают, как именно информация о лицах отправляется в височную долю. Если мы отыщем этот путь, это может помочь людям, которые не могут узнавать других, например людям с деменцией или врожденной прозопагнозией.
Фото: Shutterstock
Компьютерная модель показала, как дети узнают значение новых слов
Ученые разобрались, как мозг «путешествует во времени»
