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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種全新的腦細(xì)胞 沒(méi)有這種腦細(xì)胞 他們可能會(huì)面臨失明！

茫茫人海中，我們總能一眼認(rèn)出自己的熟人。雖然這種“人臉識(shí)別”能力是與生俱來(lái)的，但科學(xué)家們始終無(wú)法在大腦中找到相關(guān)的神經(jīng)細(xì)胞。直到最近，一篇發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的論文才真正解開(kāi)了這個(gè)謎團(tuán)。

事實(shí)上，早在半個(gè)多世紀(jì)前，科學(xué)家就想知道大腦是如何“識(shí)別面孔”的。20世紀(jì)60年代，科學(xué)家們假設(shè)，例如不同的神經(jīng)元編碼了不同臉的信息,一個(gè)神經(jīng)元可以讓我們認(rèn)出我們的母親，另一個(gè)神經(jīng)元可以對(duì)應(yīng)奶奶的臉。這些神經(jīng)元也被稱為“母親神經(jīng)元”和“祖母神經(jīng)元”。

但60年后，雖然科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了許多與面部信息處理相關(guān)的神經(jīng)元，卻從未發(fā)現(xiàn)哪些腦細(xì)胞具有“識(shí)別熟人”的功能。“根據(jù)過(guò)去的預(yù)期，這個(gè)問(wèn)題早就應(yīng)該解決了，”這項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)者之一溫里奇弗賴瓦爾德教授說(shuō)。“但這與預(yù)期相去甚遠(yuǎn)。我們不知道大腦如何處理熟人的臉，也不知道負(fù)責(zé)這個(gè)過(guò)程的大腦區(qū)域在哪里。"

溫里奇弗賴瓦爾德教授|溫里奇弗賴瓦爾德教授實(shí)驗(yàn)室官方網(wǎng)站

5年前，F(xiàn)reiwald教授和其他科學(xué)家共同發(fā)現(xiàn)，位于大腦顳葉一端的“顳極”區(qū)域可能與人臉識(shí)別能力有關(guān)。因此，他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，觀察兩只恒河猴觀察熟人(現(xiàn)實(shí)生活中看到的)和陌生人的臉時(shí)，時(shí)間神經(jīng)元的反應(yīng)。

有趣的是，這個(gè)區(qū)域的神經(jīng)元看起來(lái)像非常具有選擇性:當(dāng)它們看到熟人的臉時(shí)，它們會(huì)活躍得多。而且，這些猴子幾乎不需要思考，一看到面部圖像就能做出反應(yīng)。研究人員指出，這表明猴子幾乎可以立即區(qū)分熟人和陌生人的臉。

顳區(qū)(紅色和黃色)參與面部識(shí)別|參考文獻(xiàn)[2]，索菲亞藍(lán)迪

此外，研究人員還觀察到了一個(gè)非常有趣的現(xiàn)象：即使猴子在屏幕上多次看到陌生人的臉，它們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中遇到的熟人仍然更有反應(yīng)。根據(jù)與論文相關(guān)的新聞稿，猴子的時(shí)間神經(jīng)元反應(yīng)仍然高出三倍！

這項(xiàng)研究的第一作者索非亞藍(lán)迪博士說(shuō)：“這可能表明看到真人的重要性,"?！翱紤]到最近一切都變得‘在線’的趨勢(shì)，我們需要注意我們?cè)谄聊簧峡吹降哪標(biāo)鸬纳窠?jīng)反應(yīng)，這可能與面對(duì)面的會(huì)議不同?！?

為什么這些神經(jīng)元能識(shí)別熟人的臉？研究人員也做出了自己的解釋：一方面，大腦這一區(qū)域的神經(jīng)元和感覺(jué)細(xì)胞一樣，能夠快速、準(zhǔn)確地對(duì)視覺(jué)刺激做出反應(yīng)；另一方面，這些細(xì)胞還具有“記憶細(xì)胞”的特征，只對(duì)以前見(jiàn)過(guò)的面孔做出反應(yīng)?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)感覺(jué)和記憶之間的聯(lián)系."弗賴瓦爾德教授評(píng)論道。

研究人員指出，這一發(fā)現(xiàn)打開(kāi)了一扇新的大門(mén)。未來(lái)，他們將進(jìn)一步探索這些神經(jīng)元如何編碼熟悉的人臉信息。此外，在未來(lái)，當(dāng)我們看到熟人時(shí)，我們應(yīng)該知道大腦的其他部分是如何反應(yīng)的。對(duì)于“臉盲”患者來(lái)說(shuō)，這一發(fā)現(xiàn)可能會(huì)進(jìn)一步為疾病機(jī)制帶來(lái)新的見(jiàn)解，讓我們找到治療臉盲的方法。

“當(dāng)我第一次進(jìn)入神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域時(shí)，如果我想說(shuō)別人的理論不可靠，我會(huì)拿‘奶奶神經(jīng)元’開(kāi)玩笑，這意味著這只是猜測(cè)，實(shí)際上并不存在，”Freiwald教授補(bǔ)充道?！艾F(xiàn)在，我們?cè)诖竽X一個(gè)缺乏研究的隱藏角落里發(fā)現(xiàn)了最接近‘奶奶神經(jīng)元’的細(xì)胞?！?

參考

[1] Sofia M .藍(lán)迪等，(2021)，時(shí)間極中面部感知和記憶之間的快速聯(lián)系，Science，doi : 10.1126/Science . ABI 6671

[2]科學(xué)家在大腦中發(fā)現(xiàn)了一類新的記憶細(xì)胞，檢索日期：2021年七月一日

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