Веретенообразная извилина мозга незрячих с рождения опознала лица на ощупь

Зрительные отделы головного мозга, отвечающие за распознавание лиц, сохраняют свою функцию даже в том случае, если человек никогда лиц не видел. Это выяснили американские ученые: они попросили незрячих с рождения участников своего фМРТ-эксперимента на ощупь отличить фигуры в форме лиц, рук, кресел и лабиринтов. При ощупывании лиц у участников активировалась латеральная веретенообразная извилина — ее же активность наблюдалась и в том случае, когда зрячие добровольцы смотрели на лица, а также и трогали их, пишут ученые в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Способность распознавать лица — одна из ключевых функций зрительной системы человека. В пользу этого говорит, например, то, что младенцы уже в возрасте нескольких дней могут отличить похожие на правильные лица формы от таких же, но перекошенных. При этом вопрос о врожденности этой функции остается открытым: с одной стороны, такое раннее проявление способности действительно говорит о том, что мозг ребенка готовится распознавать лица еще в период развития. С другой стороны, человеческие лица — это первое и основное, что ребенок видит в первые дни после рождения: это может свидетельствовать о том, что изначально неспецифичные участки зрительной коры попросту очень быстро получают свою специализацию.

Самый действенный способ проверить это — изучить зрительные отделы людей, которые никогда не получали внешней стимуляции — например, слепых от рождения. Сделали это ученые из Массачусетского технологического института под руководством Нэнси Кэнвишер (Nancy Kanwisher). Они сосредоточились на латеральной части веретенообразной извилины, которая отвечает за распознавание лиц: три года назад ученые (также под руководством Кэнвишер), например, показывали, что точечная стимуляция этого отдела через микроэлектроды приводит к тому, что человек начинает видеть лица в пространстве.

Всего в исследовании приняли участие 30 человек: 15 слепых с рождения добровольцев и 15 участников из контрольной группы. Каждый из них прошел фМРТ-сканирование, в ходе которого им необходимо было распознать несколько форм: человеческое лицо, руку, кресло и небольшой лабиринт. Для этого авторы напечатали на 3D-принтере большое пластиковое кольцо, на котором расположили трехмерные фигуры в нужной форме по кругу. Участникам необходимо было щупать каждую из них и называть то, что они ощущают. Кроме того, зрячие участники также прошли точно такое же сканирование, но уже со зрительными стимулами: лица, руки, кресла и лабиринты им показывали на экране.

Активность мозга при наблюдении или ощупывании стульев, рук и лабиринтов использовали в качестве контрольного условия: ее вычитали из активности, которая появляется при предъявлении только лиц. Оказалось, что и наблюдение лиц зрячими участниками, и их ощупывание слепыми приводит к активации зоны веретенообразной извилины, которая селективно отвечает на предъявление лиц.

А) активность зрячих участников, смотрящих на лица B) ощупывающих их и С) активность незрячих участников, ощупывающих лица

Интересно, что ощупывание лиц активировало этот участок и у зрячих пациентов — но в гораздо меньшей степени. Это неудивительно, с учетом того, то осязание для незрячих людей гораздо важнее для исследования мира.
Также ученые проверили корреляцию между вокселями активности в веретенообразной извилине у зрячих людей, смотрящих на лица, и слепых участников, которые лица трогали: оказалось, что активность действительно довольно сильно коррелирует (коэффициент корреляции для правого полушария — 0,82, а для левого — 0,76). Кроме того, у всех участников наблюдалась прочная связь между веретенообразной извилиной и отделами лобной и теменной долей (p < 0,05); в то же время, значимая связь извилины с затылочными и височными долями при выполнении задания наблюдалась только у зрячих участников.

Исследователи заключили, что латеральная веретенообразная извилина распознает лица и без какой-либо внешней зрительной стимуляции: причем как у людей, которые видели лица, так и у людей, которые не видели их никогда. Тем не менее, отмечают они, вопрос о врожденной специализации веретенообразной извилины все еще остается открытым: возможно, у слепых людей она также получает свои функции под действием стимуляции — но уже осязательной.

Стимуляция зрительной коры — один из самых действенных способов вернуть зрение незрячим. Совсем недавно, в мае этого года, ученым удалось заставить слепых участников своего эксперимента видеть буквы: для этого им стимулировали участки зрительной коры в том порядке, в котором буквы можно написать.

Елизавета Ивтушок

https://nplus1.ru/