來源:學術經緯
在茫茫人海之中,我們總能一眼就認出自己的熟人。這種 “認臉”能力雖與生俱來,科學家們卻始終未能找到大腦中與之相關的神經細胞。直到最近,《科學》雜志發表的一篇論文才真正破解了這個謎團。
其實早在半個多世紀前,科學家們就想知道大腦是怎么“認臉”的。上世紀60年代,科學家們的假設是說,不同的神經元編碼了不同臉的信息,比如一個神經元能讓我們認出自己的媽媽,另一個神經元能對應奶奶的臉。此類神經元也被戲稱為“媽媽神經元”和“奶奶神經元”。
但60年過去了,盡管科學家們找到了許多與處理面部信息有關的神經元,卻從未找到哪些腦細胞還具有“認熟人”的功能。“依照過去的期望,這個問題早就應該被解決了,”本研究的負責人之一Winrich Freiwald教授說道,“但與期望相去甚遠,我們并不知道大腦如何處理熟人的臉,也不知道負責這一過程的大腦區域在哪里。”
五年前,Freiwald教授與其它科學家聯合發現位于大腦顳葉一端的“顳極”(temporal pole)區域可能與“認臉”能力有關。于是他們設計了一項實驗,觀察兩只恒河猴在觀察熟人的臉(現實生活中見過)和陌生人的臉時,顳極神經元會做出如何反應。
有趣的是,這一區域的神經元看似非常具有選擇性:在看到熟人的臉時,它們的活性要強得多。而且這些猴子幾乎不用思考,一看到面部形象,馬上就能做出反應。研究人員們指出,這說明猴子幾乎能在瞬間區分熟人和生人的臉。
而且,研究人員們還觀察到了一個很有意思的現象:即便用屏幕給這些猴子多次播放陌生人的臉,它們對真實世界中見過的熟人依舊反應更強。論文相關的新聞稿指出,猴子的顳極神經元反應依舊要高出三倍!
“這可能表明看到真人的重要性,”本研究的第一作者Sofia M。 Landi博士說道,“考慮到最近一切都轉‘線上’的趨勢,需要注意我們在屏幕上看到的臉所激起的神經反應,可能與面對面相見會不大一樣。”
為什么這些神經元能認出熟人的臉呢?研究人員們也做出了他們的解釋:一方面,大腦這個區域的神經元就像感覺細胞一樣,能快速對視覺刺激做出準確的反應;另一方面,這些細胞還具有“記憶細胞”的特性,只對曾見過的面容有所反應。“我們發現了感覺和記憶之間的聯系。” Freiwald教授點評道。
研究人員們指出,這一發現打開了一扇新大門。未來,他們將進一步探索這些神經元如何編碼熟臉的信息。此外,未來我們還有望了解在看到熟人時,大腦其它部分會做出怎樣的反應。對于“臉盲癥”患者,該發現還可能進一步帶來疾病機理上的新洞見,讓我們找到治療臉盲的方法。
“我剛進入神經科學領域時,要說別人的理論不靠譜,就會拿‘奶奶神經元’來開玩笑,意思是說這只是臆測,實際上不存在,” Freiwald教授補充道,“如今,我們在大腦一個缺乏研究的隱藏角落找到了最接近‘奶奶神經元’的細胞。”
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