Jak nasze mózgi rozpoznają twarze: odkrycie nowego obwodu mózgowego wykrywającego twarze

WarsawNaukowcy z Narodowych Instytutów Zdrowia (NIH) odkryli nowy obwód mózgowy u naczelnych, który szybko identyfikuje twarze. To odkrycie może pomóc nam zrozumieć zaburzenia takie jak autyzm, w których rozpoznawanie twarzy jest często utrudnione. Badanie opublikowano w czasopiśmie Neuron.

Główne wnioski z badania obejmują:

Nowy obwód obejmuje wzgórki górne, starożytną część mózgu. Wzgórki górne powodują, że oczy i głowa zwracają się w kierunku twarzy. To działanie pomaga innym obszarom mózgu w korze skroniowej w przeprowadzaniu złożonego rozpoznawania twarzy.

„Szybkie rozpoznawanie twarzy to ważna umiejętność zarówno dla ludzi, jak i innych naczelnych” – powiedział dr Richard Krauzlis z Narodowego Instytutu Oka przy NIH. U dorosłych istnieją specjalne obszary w korze skroniowej mózgu zwane „plamami twarzy”. Te obszary pomagają nam identyfikować poszczególne twarze na podstawie ich cech.

Kiedy niemowlęta przychodzą na świat, ich wzrok nie jest zbyt ostry, a części mózgu odpowiedzialne za rozpoznawanie twarzy nie są w pełni rozwinięte. Mimo to, dzieci zwracają uwagę na twarze. Naukowcy uważają, że za to zjawisko może odpowiadać inna część mózgu, zwana wzgórkiem górnym.

Wzgórek górny znajduje się w śródmózgowiu. Jego zadaniem jest szybkie wykrywanie obiektów i informowanie mózgu o ich obecności. Nie rozpoznaje sam tych obiektów, a jedynie zauważa ich obecność. Ta część mózgu ma bezpośrednie połączenie z obszarami kontrolującymi ruchy, co pomaga w kierowaniu wzrokiem na obiekt lub szybkim reagowaniu, aby czegoś uniknąć.

Zobacz również:

Dzisiaj · 11:55

Przełomowe odkrycie genetyczne ujawnia tajemnice blokad umysłowych

Aby zweryfikować swoją teorię, naukowcy pokazali dorosłym małpom różne obrazy. Były wśród nich: twarze, biologiczne obiekty niebędące twarzami, takie jak ręce i ramiona, a także inne przedmioty, jak owoce czy obiekty stworzone przez człowieka.

Małpy patrzyły na te obrazy kątem oka. Naukowcy mierzyli aktywność mózgu w górnym wzgórku. Wcześniejsze badania wskazywały, że ten obszar mózgu nie rozpoznaje obiektów, a jedynie dostrzega ich obecność bez identyfikacji.

Krauzlis i jego zespół odkryli, że w ciągu 40 milisekund ponad połowa neuronów w górnym wzgórzu reaguje silniej na twarze niż na inne obiekty. Niektóre neurony z czasem zaczynają reagować także na inne obiekty, ale dzieje się to dopiero po 100 milisekundach. To pokazuje, że mózg wykrywa twarze szybciej niż inne przedmioty.

Górne wzgórki mózgu mogą odbierać sygnały wzrokowe bezpośrednio z oka. Badanie jednak wykazało, że do wykrywania twarzy niezbędne jest najpierw przetwarzanie w wczesnej korze wzrokowej. Następnie górne wzgórki łączą się z powrotem z korą wzrokową. Naukowcy uważają, że ten obwód pomaga w identyfikacji ważnych obiektów.

Krauzlis zauważył, że strefa w mózgu odpowiedzialna za preferencję twarzy może odegrać rolę w rozwoju zaawansowanych umiejętności rozpoznawania twarzy. To może tłumaczyć, dlaczego problemy w tym obszarze mózgu bywają związane z takimi schorzeniami jak autyzm. Badanie to otrzymało wsparcie finansowe z Programu Wewnętrznego NEI.