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盲人大脑中的面部选择性

梭状回面孔区(FFA)对天生失明者的面孔触碰有反应。

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来源:Neuroskeptic

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为什么某些大脑区域会倾向于承担特定的角色?大脑是“天生”由基因决定的,要以某种特定的方式组织自身,还是大脑的组织结构来自于经验?

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大脑的一个区域一直是“先天与后天”辩论的焦点。它被称为梭状回面孔区(FFA),顾名思义,它在感知面孔时似乎最为活跃。

普遍认为,FFA 在大多数人中最强烈地对人脸做出反应,但对其原因存在争议。FFA 是否天生就致力于处理面孔,还是其面孔专业化是通过经验产生的?

在这场辩论的最新贡献中,一项新研究认为,FFA 不需要任何形式的视觉经验就可以对人脸具有选择性。研究人员 N. Apurva Ratan Murty 等人表明,FFA 即使在天生失明、从未见过人脸的人中,也能对触碰人脸做出反应。

Murty 等人设计了一项实验,其中参与者——15 名有视力者和 15 名先天失明者——在接受 fMRI 扫描记录大脑活动时,可以触摸物体。他们使用 3D 打印机制作了人脸和其他物体的模型,参与者可以通过转盘用手探索这些模型。

fMRI 触觉刺激(图片来源:Murty 等人 2020 PNAS)

Murty 等人 2020 PNAS

关键结果是,触摸人脸在盲人和有视力者的大脑中产生了相似的活动模式,并且这种活动模式与有视力者在视觉上观看人脸时的活动相似。

视觉和触觉之间的相似面孔选择性活动,以及先天失明者触觉的面孔选择性活动。(图片来源:Murty 等人 2020 PNAS)

Murty 等人 2020 PNAS

在一项针对 7 名先天失明参与者的后续实验中,Murty 等人发现,这些人中相同的面孔选择性区域对“与面孔相关的”声音(如笑声或咀嚼声)比其他声音反应更强烈。(这重现了之前的研究。)

最后,Murty 等人表明,FFA 的功能连接在盲人和有视力参与者之间是相似的,并且功能连接可以预测这两个群体的面孔选择性。

他们得出结论,FFA 的面孔选择性并非由任何视觉经验驱动,而是可能受到其他大脑区域的“自上而下连接”的指导,尽管这一点尚未直接证明。

作者承认,这项研究并未证明 FFA 的面孔选择性是天生的。先天失明者可能从未见过人脸,但他们以前触碰过人脸,所以他们并非对人脸毫无经验。

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然而,我认为这些数据确实挑战了该理论,即 FFA 只对人脸具有选择性是因为我们是“面孔专家”。根据这一理论,FFA 实际上是一个“专业化区域”,对我们非常熟悉的任何类别的物体(包括人脸)都有反应。对于有视力的人来说,这种专业化理论是有道理的,因为我们大多数人每天可能会看到几十张人脸,但对于盲人来说,他们不太可能有如此多的面孔触碰经验。

尽管如此,按照现代 fMRI 标准,本研究的参与者数量相当少,尽管对于先天失明者来说,这可以理解,因为他们很难招募。但我仍然认为,这些结果将难以与任何认为 FFA 的功能纯粹是视觉经验产物的理论相调和。

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