研究人员在人类视觉皮层中发现了对面孔做出反应的神经元

The present results provide unique insights into human brain functioning at the cellular level during face processing. These findings also help bridge the understanding of face mechanisms across species (i.e., monkeys and humans). Credit: Dr. Vadim Axelrod">

The present results provide unique insights into human brain functioning at the cellular level during face processing. These findings also help bridge the understanding of face mechanisms across species (i.e., monkeys and humans). Credit: Dr. Vadim Axelrod" width="800" height="530">

每个人都有一张相同的脸的世界将与我们所知的世界非常不同，在我们所知的世界中，脸是不同的，传递着重要的信息。例如，大多数人能立即认出一个名人的脸或一个大学老朋友的脸，即使是分开几十年。大多数人仅仅通过面部表情就能感知对方的情绪。通常，人们可以通过看一个人的脸来确定他或她是否值得信任。尽管进行了大量的研究，但大脑如何执行所有这些任务仍然是一个巨大的谜。

一项新研究发表在神经学美国神经病学学会的医学杂志(2019年1月22日发行)首次确定神经元在人类中视觉皮层有选择地对面部做出反应。这项研究是由巴伊兰大学冈达(Goldschmied)多学科大脑研究中心意识和认知实验室的负责人瓦迪姆·阿克塞尔罗德博士与来自Cerveau和de la Moelle研究所Épinière和Pitié-Salpêtrière医院的团队合作进行的。

研究人员表明，在所谓的梭状脸区域附近的视觉皮层神经元对面孔的反应要比对城市景观或物体的反应强烈得多(见上面的例子)。研究人员发现，无论是对名人(如查尔斯·阿兹纳富尔、尼古拉·萨科齐、凯瑟琳·德纳芙、路易斯·德·富内斯)的面孔，还是对实验参与者不熟悉的面孔，都有很高的反应。在另一项实验中，神经元对电影中出现的人类和动物的面孔表现出了选择性(查理·卓别林的电影片段)马戏团）.

20世纪70年代初，查尔斯·格罗斯(Charles Gross)教授及其同事在猕猴的视觉皮层中发现了对面部做出反应的神经元。在人类中，面部选择活动已被广泛研究，主要使用非侵入性工具，如功能性磁共振成像(fMRI)和电生理学(EEG)，”论文的主要作者阿克塞尔罗德博士说。“令人惊讶的是，人类的后颞视觉皮层中的面部神经元此前从未被识别过。在我们的研究中，当微电极被植入梭状回面部区域附近时，我们有一个非常难得的机会来记录单个患者的神经活动，梭状回面部区域是人脑中最大的、可能是最重要的面部选择区域。”

可能是最著名的神经元对脸所谓的“詹妮弗·安妮斯顿细胞”是位于内侧颞叶的神经元，它们对特定人物的图像(例如，发表在《?自然Quiroga和他的同事在2005年)。阿克塞尔罗德博士说:“但我们报告的视觉皮层中的神经元与内侧颞叶中的神经元非常不同。”“首先是视觉神经元皮质对任何类型的面孔都要积极回应，不管对方是什么身份。其次，他们的反应要早得多。具体来说，在我们的研究中，在展示图片后的150毫秒内就可以观察到强烈的反应，而珍妮弗·安妮斯顿的细胞通常需要300毫秒或更长时间才能做出反应。”

目前的结果提供了独特的见解，在细胞水平上，人类大脑功能的面孔处理。这些发现也为不同物种(如猴子和人类)对面部机制的理解搭建了桥梁。阿克塞尔罗德博士说:“在发现猕猴面部神经元近半个世纪之后，现在有可能在人类中证明类似的神经元，这真的令人兴奋。”