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面对特定的脑区响应的面孔,即使在人们生来瞎眼

研究发现,梭状回面孔区激活,当盲人摸脸的三维模型。
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标题: bt365手机app的研究人员发现,梭状回面孔区,这是专门识别人脸,在谁已经失明自出生时,他们摸脸的三维模型用自己的双手的人亮起。这一发现表明,这方面不需要的视觉体验制定面孔的偏好。
学分: 研究人员礼貌,由麻省​​理工学院新闻编辑

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bt365手机app的研究人员发现,梭状回面孔区,这是专门识别人脸,在谁已经失明自出生时,他们摸脸的三维模型用自己的双手的人亮起。这一发现表明,这方面不需要的视觉体验制定面孔的偏好。
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brain map shows fusiform area
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“我们这里显示的是视觉输入是没有必要制定这个特殊的补丁,在相同的位置,与面临同样的选择。这是相当惊人的,”在大脑中的梭状回面孔区的神经科学家南锡·卡威舍说。
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20余年前,神经学家南锡·卡威舍等人发现,位于颅骨响应的基础更加强烈的面孔比我们看到的其他物体靠近大脑的一小部分。该区域中,被称为梭形面部区域,被认为是专门用于识别脸部。

现在,在一个惊人的新发现,kanwisher和她的同事已经表明,这同一区域也成为人们谁一直自出生就失明,当他们接触脸部的三维模型用自己的双手活跃。这一发现表明,这方面不需要的视觉体验制定面孔的偏好。

“这并不意味着视觉输入不短视科目发挥作用 - 它可能不会,”她说。 “我们这里显示的是视觉输入是没有必要制定这个特殊的补丁,在相同的位置,与面临同样的选择。这是相当惊人的。”

kanwisher,瓦尔特一个。认知神经科学的rosenblith教授和MIT的脑研究麦戈文研究所的成员,是这项研究的首席作者。 ñ。 apurva拉坦穆尔蒂,bt365手机app博士后,是该研究的主要作者,本周出现在 科学的美国国家科学院院刊。论文的其他作者包括santani腾前bt365手机app博士后;奥德奥利瓦,高级研究科学家,bt365手机app追求智慧的共同主任,bt365手机app,IBM沃森的bt365手机app主任人工智能实验室;和大卫·比勒和安娜mynick,前两者实验室技术人员。

选择性的面

谁是天生的盲人学习的人使研究人员能够解决关于专业化的大脑是如何产生长期的问题。在这种情况下,他们是专门研究面孔知觉,但同样没有答案的问题适用于人类的认知等诸多方面,kanwisher说。

“这是科学家和哲学家一直在问自己几百年的一个更广泛的问题的一部分,在哪里心灵和大脑的结构从何而来,”她说。 “到什么程度是我们的体验的产品,以及在何种程度上我们有内置的结构?这是这个问题问的视觉体验在构建脸区域的特定角色的版本“。

新的工作基础上,从比利时的研究人员2017年研究。在这项研究中,先天失明受试者与功能性磁共振成像(fMRI),因为它们听各种声音,一些有关的面(如大笑或咀嚼),和其他人不进行扫描。这项研究发现,在FFA来比去面对声音相关的声音附近更高的响应,如弹跳球或手鼓掌。

在新的研究中,MIT的研究小组想用触觉体验更直接地衡量盲人的大脑如何回应的面孔。他们所创建的3D-打印的对象,其中包括的脸,手,椅子和迷宫环,并且旋转它们,使得受试者能够处理每一个而在功能磁共振成像扫描仪。

他们开始与正常视力的主题和发现,当他们处理的3D对象,对应的FFA的位置的小面积优先时活动主题感动的面孔相比,当他们接触其他物体。本次活动,这比弱信号时产生的短视科目看着面孔,并不令人感到意外看到,kanwisher说。

“我们知道人们从事视觉形象,我们从以前的研究知道,视觉图像可以激活FFA。这样的事实,你看到的视力的人触摸的响应并不令人震惊,因为他们在视觉想象他们是怎么感觉,”她说。

接着,研究人员进行了相同的实验,只是用触觉输入,与15名受试者谁报告自出生失明。他们吃惊的是,他们发现,大脑表现出特有面子活动在同一地区的短视主题,以类似于当有识之士处理的3D印刷面水平。

“当我们在最初的几个科目看到它,它真是触目惊心,因为没有人在科盲梭状回先前看到的个人面对面的特定激活,”穆尔蒂说。

连接模式

研究人员还研究已经提出来解释为什么脸上选择性似乎总是​​在大脑的同一区域开发的几个假设。一个突出的假说表明FFA开发面选择性,因为它接收到来自中央凹(视网膜的中心)视觉输入,我们倾向于集中于面在我们的视野的中心。但是,由于该地区盲人开发的无中心凹的输入,新的研究结果并不支持这种想法。

另一假设是,FFA具有弯曲形状的自然偏好。测试这个想法,研究人员进行的另一组实验中,他们要求科盲处理各种3D印刷的形状,包括立方体,球体和鸡蛋。他们发现FFA并没有显示在立方体形状的物体的曲面物体的任何偏好。

研究人员没有找到证据,第三个假设,这是面对选择性的FFA的出现是因为它的连接到大脑的其他部分。他们能够测量FFA的“连接指纹” - 在大脑的其他部分FFA和活动活动之间的相关性的措施 - 在这两个盲人和弱视科目。

它们然后被用于从每个组中的数据来训练计算机模型来预测大脑的选择性响应的精确位置,以基于所述FFA连接指纹面。他们发现,当该模型从近视患者的数据训练,它可以准确地预测科盲的结果,反之亦然。他们还发现证据表明,大脑,其中涉及的感官信息的高层处理的额叶和顶叶的连接,可能是最重要的在确定FFA的作用。

“这是暗示这个非常有趣的故事,大脑本身的电线在向上发展的不只是采取的感知信息,并输入做统计和分配的大脑斑块,按照某种不可知广泛的统计程序的,” kanwisher说。 “宁,也有在出生时大脑中内生的约束,在这种情况下,在更高级别的脑区连接的形式,而这些连接都可能发挥在其发展的因果作用。”

The research was funded by the National Institutes of Health 分享d Instrumentation Grant to the Athinoula Martinos Center at MIT, a National Eye Institute Training Grant, the Smith-Kettlewell Eye Research Institute’s Rehabilitation Engineering Research Center, an Office of Naval 研究 Vannevar Bush Faculty Fellowship, an NIH Pioneer Award, and a National Science Foundation Science and Technology Center Grant.

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