科学家发现了一种全新的脑细胞 没有这种脑细胞 他们可能会面临失明!
茫茫人海中,我们总能一眼认出自己的熟人。虽然这种“人脸识别”能力是与生俱来的,但科学家们始终无法在大脑中找到相关的神经细胞。直到最近,一篇发表在《科学》杂志上的论文才真正解开了这个谜团。
事实上,早在半个多世纪前,科学家就想知道大脑是如何“识别面孔”的。20世纪60年代,科学家们假设,例如不同的神经元编码了不同脸的信息,一个神经元可以让我们认出我们的母亲,另一个神经元可以对应奶奶的脸。这些神经元也被称为“母亲神经元”和“祖母神经元”。
但60年后,虽然科学家们发现了许多与面部信息处理相关的神经元,却从未发现哪些脑细胞具有“识别熟人”的功能。“根据过去的预期,这个问题早就应该解决了,”这项研究的领导者之一温里奇弗赖瓦尔德教授说。“但这与预期相去甚远。我们不知道大脑如何处理熟人的脸,也不知道负责这个过程的大脑区域在哪里。"
温里奇弗赖瓦尔德教授|温里奇弗赖瓦尔德教授实验室官方网站
5年前,Freiwald教授和其他科学家共同发现,位于大脑颞叶一端的“颞极”区域可能与人脸识别能力有关。因此,他们设计了一个实验,观察两只恒河猴观察熟人(现实生活中看到的)和陌生人的脸时,时间神经元的反应。
有趣的是,这个区域的神经元看起来像非常具有选择性:当它们看到熟人的脸时,它们会活跃得多。而且,这些猴子几乎不需要思考,一看到面部图像就能做出反应。研究人员指出,这表明猴子几乎可以立即区分熟人和陌生人的脸。
颞区(红色和黄色)参与面部识别|参考文献[2],索菲亚蓝迪
此外,研究人员还观察到了一个非常有趣的现象:即使猴子在屏幕上多次看到陌生人的脸,它们对现实世界中遇到的熟人仍然更有反应。根据与论文相关的新闻稿,猴子的时间神经元反应仍然高出三倍!
这项研究的第一作者索非亚蓝迪博士说:“这可能表明看到真人的重要性,"。“考虑到最近一切都变得‘在线’的趋势,我们需要注意我们在屏幕上看到的脸所引起的神经反应,这可能与面对面的会议不同。”
为什么这些神经元能识别熟人的脸?研究人员也做出了自己的解释:一方面,大脑这一区域的神经元和感觉细胞一样,能够快速、准确地对视觉刺激做出反应;另一方面,这些细胞还具有“记忆细胞”的特征,只对以前见过的面孔做出反应。“我们发现感觉和记忆之间的联系."弗赖瓦尔德教授评论道。
研究人员指出,这一发现打开了一扇新的大门。未来,他们将进一步探索这些神经元如何编码熟悉的人脸信息。此外,在未来,当我们看到熟人时,我们应该知道大脑的其他部分是如何反应的。对于“脸盲”患者来说,这一发现可能会进一步为疾病机制带来新的见解,让我们找到治疗脸盲的方法。
“当我第一次进入神经科学领域时,如果我想说别人的理论不可靠,我会拿‘奶奶神经元’开玩笑,这意味着这只是猜测,实际上并不存在,”Freiwald教授补充道。“现在,我们在大脑一个缺乏研究的隐藏角落里发现了最接近‘奶奶神经元’的细胞。”
参考
[1] Sofia M .蓝迪等,(2021),时间极中面部感知和记忆之间的快速联系,Science,doi : 10.1126/Science . ABI 6671
[2]科学家在大脑中发现了一类新的记忆细胞,检索日期:2021年七月一日
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