神经科学家预测梭形回的哪些部分是面部选择性的

作者:熊掴拧

<p>神经科学家对我们脑细胞的功能有很多了解,最近他们通过新的发现进一步推动了这一知识通过追踪梭状回,负责人脸识别的大脑区域和使用扩散加权成像之间的相互作用,研究人员可能能够更好地理解面部识别障碍十多年来,神经科学家已经知道,大脑区域中称为梭状回的许多细胞专门识别面部然而,这些细胞不是单独行动的:它们需要与其他几个部分进行通信通过追踪这些联系,麻省理工学院的神经科学家现在已经证明,他们可以准确地预测梭形回的哪些部分是面部选择性的</p><p>这项研究发表在12月25日出版的“自然神经科学”杂志上,是第一个将大脑区域与其功能的连通性没有两个人具有完全相同的梭状回结构,但使用连接模式,研究人员现在可以准确地预测个体的梭形回的哪些部分参与人脸识别这项工作比以前的研究更进一步,这些研究使用磁共振成像(MRI)来定位涉及特定功能的区域“而不仅仅是绘制大脑,我们现在所做的就是增加关于连通性的功能描述,“该论文的第一作者,Grover Hermann教授John Gabrieli实验室的研究生David Osher说</p><p>健康科学与技术与认知神经科学研究所以及麻省理工学院麦戈文大脑研究所的成员使用这种方法,科学家们可以更多地了解自闭症和嗜睡症中经常出现的面部识别障碍,这种紊乱通常由中风引起</p><p>也可以用来确定大脑其他部分的结构和功能之间的关系来映射大脑的连通性研究人员使用了一种称为扩散加权成像的技术,该技术基于MRI</p><p>扫描仪中人体大脑的磁场使大脑中的水向同一方向流动但是,无论哪里有轴突 - 将神经元连接到其他大脑区域的长细胞延伸 - 水被迫沿着轴突流动而不是穿过它这是因为轴突被称为髓鞘的脂肪物质涂层,这种物质不受水的影响通过在许多地方施加磁场不同的方向和观察水流动的方式,研究人员可以确定轴突的位置,并确定他们正在连接的大脑区域“对于这个级别的每个可测量的大脑单元,我们描述了它与其他区域的连接方式,以及它与其他地区相关的实力,“该论文的第一作者和Gabrieli和Rebecca S建议的研究生Zeynep Saygin说</p><p> ax,该论文的高级作者,脑与认知科学副教授Gabrieli也是该论文的作者,还有麻省理工学院教授Nancy Kanwisher实验室的博士后Kami Koldewyn,以及Gabrieli实验室制作的前技术助理Gretchen Reynolds</p><p>连接研究人员发现,梭状回的某些斑块与已知与人脸识别有关的大脑区域有很强的联系,包括上下颞皮质</p><p>当受试者进行面部识别任务时,梭状回补片也最活跃</p><p>根据一组受试者的结果,研究人员创建了一个模型,该模型仅根据观察到的连通模式预测梭状回的功能</p><p>在第二组受试者中,他们发现该模型成功预测了哪些梭状回的斑块会回应面孔“这是我们第一次有这种关系的直接证据功能和连接之间的关系,即使你肯定会认为这是真的,“Saxe说,他也是麦戈文研究所的准成员”本文的一件事是证明我们拥有的工具足以看到我们强烈认为必须存在的东西,但我们不知道我们能够看到“其他与梭状回相关的区域被认为是涉及更高级别的视觉处理 令人惊讶的是,梭状回的某些部分连接到大脑的一部分,称为小脑皮质,这被认为不是传统视觉处理途径的一部分</p><p>该领域尚未得到非常彻底的研究,但一些研究表明Osher表示,它可能在人脸识别中发挥作用</p><p>现在,研究人员有一个准确的模型来预测完全基于其连接性的梭状回细胞的功能,他们可以使用该模型来研究患者的大脑,例如严重的自闭症德克萨斯大学神经生物学副教授迈克尔·博尚(Michael Beauchamp)表示,儿童不能长时间躺在核磁共振成像扫描仪中参与一系列面部识别任务这是该研究最重要的方面之一</p><p>医学院“功能磁共振成像是我们观察人类大脑功能的最佳工具,但它不适合所有患者群体,特别是儿童或有认知障碍的老年人“没有参与这项研究的Beauchamp说:麻省理工学院的研究人员现在将他们的连通性研究扩展到其他大脑区域和其他视觉功能,例如识别物体和场景,以及面孔他们希望这些研究也会有所帮助揭示在信息流经大脑时如何处理信息的一些机制来源:....