Ученые давно считают, что способность распознавать лица является врожденной для людей и других приматов – то, что наш мозг умеет делать сразу с рождения.
Однако результаты нового исследования Гарвардской медицинской школы, опубликованные в сентябре. 4 статьи в журнале Nature Neuroscience ставят под сомнение эту давнюю точку зрения.
Работая с макаками, временно лишенными возможности видеть лица во время взросления, команда Гарвардской медицинской школы под руководством нейробиологов Маргарет Ливингстон, Майкла Аркаро и Питера Шаде обнаружила, что области мозга, которые являются ключевыми для распознавания лиц, формируются только через опыт и отсутствуют в приматы, которые не сталкиваются с лицами во время взросления.
По словам исследователей, открытие проливает свет на ряд состояний нервного развития, в том числе на те, при которых люди не могут различать разные лица или аутизм, отмеченный отвращением к взглядам на лица. Однако, что наиболее важно, исследование подчеркивает решающую формирующую роль раннего опыта в нормальном сенсорном и когнитивном развитии, говорят ученые.
Ливингстон, профессор нейробиологии Гарвардской медицинской школы Такэда, объясняет, что макаки – близкие эволюционные родственники человека и модельная система для изучения развития человеческого мозга – образуют кластеры нейронов, ответственных за распознавание лиц в области мозга, называемой высшей. височная борозда к 200-дневному возрасту. Относительное расположение этих областей или участков мозга одинаково у разных видов приматов.
По ее словам, это знание в сочетании с тем фактом, что младенцы, кажется, предпочитают отслеживать лица на ранних этапах развития, привело к давнему убеждению, что распознавание лиц должно быть врожденным. Однако и у людей, и у приматов в мозгу также развиваются области, которые реагируют на визуальные стимулы, с которыми они не сталкивались так долго в процессе эволюции, включая здания и текст. Последнее наблюдение ставит под сомнение теорию о врождении распознавания лиц.
Чтобы лучше понять основы распознавания лиц, Ливингстон вместе с докторантом Аркаро и научным сотрудником Шаде вырастили две группы макак. Первая, контрольная группа, имела типичное воспитание: в раннем младенчестве проводила время со своими матерями, а затем с другими молодыми макаками, а также с людьми-дрессировщиками. Другая группа выросла на людях, которые кормили их из бутылочки, играли с ними и обнимали их – все это время люди носили сварочные маски. В течение первого года своей жизни макаки никогда не видели лица – человеческого или какого-либо другого. В конце испытания все макаки были помещены в социальные группы с другими макаками, и им было разрешено видеть лица как людей, так и приматов.
Когда обеим группам макак было 200 дней, исследователи использовали функциональную МРТ для просмотра изображений мозга, измеряющих наличие участков распознавания лиц и других специализированных областей, таких как те, которые отвечают за распознавание рук, предметов, сцен и тел.
Макаки, имевшие типичное воспитание, имели постоянное "признание" области в их мозгу для каждой из этих категорий. У тех, кто вырос, никогда не видя лиц, развиты области мозга, связанные со всеми категориями, кроме лиц.
Затем исследователи показали обеим группам изображения людей или приматов. Как и ожидалось, контрольная группа преимущественно смотрела на лица на этих изображениях. Напротив, макаки, выращенные без обнажения лица, смотрели преимущественно на руки. По словам Ливингстона, область руки в их мозгу непропорционально велика по сравнению с другими областями.
Полученные данные свидетельствуют о том, что сенсорная депривация избирательно влияет на сам мозг. По словам Ливингстона, мозг, кажется, очень хорошо распознает то, что человек часто видит, и плохо распознает то, что он никогда или редко видит.
"То, на что вы смотрите, – это то, что вы в конечном итоге «устанавливаете» в механизм мозга, чтобы иметь возможность распознавать," она добавила.
Исследователи заявили, что нормальное развитие этих областей мозга может быть ключом к объяснению широкого спектра заболеваний. Одним из таких расстройств является прозопагнозия, связанная с развитием – состояние, при котором люди рождаются с неспособностью узнавать знакомые лица, даже свои собственные, из-за неспособности мозга распознавать лица должным образом. Точно так же, по словам Ливингстона, некоторые из социальных дефицитов, которые развиваются у людей с расстройствами аутистического спектра, могут быть побочным эффектом, проистекающим из недостатка опыта, связанного с рассмотрением лиц, которого дети с этими расстройствами стараются избегать. Результаты показывают, что вмешательства, направленные на поощрение раннего контакта с лицами, могут смягчить социальные дефициты, которые возникают из-за отсутствия такого опыта на раннем этапе развития, сказала команда.