来源:学术经纬
在茫茫人海之中,我们总能一眼就认出自己的熟人。这种 “认脸”能力虽与生俱来,科学家们却始终未能找到大脑中与之相关的神经细胞。直到最近,《科学》杂志发表的一篇论文才真正破解了这个谜团。
其实早在半个多世纪前,科学家们就想知道大脑是怎么“认脸”的。上世纪60年代,科学家们的假设是说,不同的神经元编码了不同脸的信息,比如一个神经元能让我们认出自己的妈妈,另一个神经元能对应奶奶的脸。此类神经元也被戏称为“妈妈神经元”和“奶奶神经元”。
但60年过去了,尽管科学家们找到了许多与处理面部信息有关的神经元,却从未找到哪些脑细胞还具有“认熟人”的功能。“依照过去的期望,这个问题早就应该被解决了,”本研究的负责人之一Winrich Freiwald教授说道,“但与期望相去甚远,我们并不知道大脑如何处理熟人的脸,也不知道负责这一过程的大脑区域在哪里。”
五年前,Freiwald教授与其它科学家联合发现位于大脑颞叶一端的“颞极”(temporal pole)区域可能与“认脸”能力有关。于是他们设计了一项实验,观察两只恒河猴在观察熟人的脸(现实生活中见过)和陌生人的脸时,颞极神经元会做出如何反应。
有趣的是,这一区域的神经元看似非常具有选择性:在看到熟人的脸时,它们的活性要强得多。而且这些猴子几乎不用思考,一看到面部形象,马上就能做出反应。研究人员们指出,这说明猴子几乎能在瞬间区分熟人和生人的脸。
而且,研究人员们还观察到了一个很有意思的现象:即便用屏幕给这些猴子多次播放陌生人的脸,它们对真实世界中见过的熟人依旧反应更强。论文相关的新闻稿指出,猴子的颞极神经元反应依旧要高出三倍!
“这可能表明看到真人的重要性,”本研究的第一作者Sofia M。 Landi博士说道,“考虑到最近一切都转‘线上’的趋势,需要注意我们在屏幕上看到的脸所激起的神经反应,可能与面对面相见会不大一样。”
为什么这些神经元能认出熟人的脸呢?研究人员们也做出了他们的解释:一方面,大脑这个区域的神经元就像感觉细胞一样,能快速对视觉刺激做出准确的反应;另一方面,这些细胞还具有“记忆细胞”的特性,只对曾见过的面容有所反应。“我们发现了感觉和记忆之间的联系。” Freiwald教授点评道。
研究人员们指出,这一发现打开了一扇新大门。未来,他们将进一步探索这些神经元如何编码熟脸的信息。此外,未来我们还有望了解在看到熟人时,大脑其它部分会做出怎样的反应。对于“脸盲症”患者,该发现还可能进一步带来疾病机理上的新洞见,让我们找到治疗脸盲的方法。
“我刚进入神经科学领域时,要说别人的理论不靠谱,就会拿‘奶奶神经元’来开玩笑,意思是说这只是臆测,实际上不存在,” Freiwald教授补充道,“如今,我们在大脑一个缺乏研究的隐藏角落找到了最接近‘奶奶神经元’的细胞。”
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