神经

为什么我们能记住很多人的面容?

作者:格格 来源:生物探索 日期:2017-01-11
导读

         随着生活圈子的变迁和扩大,我们会遇见、结识越来越多的人,对于人脸的识别和记忆能力也会随着年龄增长而增强。已有研究表明,我们对于人脸的辨识能力会在30岁达到一个“顶峰”。近期,《Science》期刊最新发表一篇文章表明,人脸识别能力的增强与大脑特定区域持续发育有关。研究团队将这一过程称为“增殖”(proliferation)。

关键字:  人脸识别 

        随着生活圈子的变迁和扩大,我们会遇见、结识越来越多的人,对于人脸的识别和记忆能力也会随着年龄增长而增强。已有研究表明,我们对于人脸的辨识能力会在30岁达到一个“顶峰”。近期,《Science》期刊最新发表一篇文章表明,人脸识别能力的增强与大脑特定区域持续发育有关。研究团队将这一过程称为“增殖”(proliferation)。

大脑人脸识别区域体积:成年人> 儿童

        10年前,斯坦福大学的心理学家Kalanit Grill-Spector首次注意到,大脑视觉皮层的几个区域,包括负责面孔识别的梭状回(fusiform gyrus),以不同的速率发育。那么,这些区域是如何随着年龄增长而变化的呢?为了解开谜团,Grill-Spector决定利用定量磁共振成像技术(qMRI)对大脑进行研究。

        Grill-Spector将目光锁定在两个大脑区域:梭状回、侧副沟(负责位置识别)。他们招募了22名儿童(5-12岁)、25名成年人(22-28岁),要求他们观看带有人脸和地理位置的图片。随后,研究人员利用大脑成像技术标记出参与者们响应识别功能的大脑区域,利用qMRI定量出这些活跃区域的体积。

        结果显示:儿童和成年人负责位置识别的大脑区域体积几乎没有差异;然而,成年人负责人脸识别的大脑区域平均比儿童的大12%。

大脑特定区域增大,人脸识别能力增强

        大脑区域体积的增大是否会增强人脸识别、记忆能力?

        为了回答这一问题,Grill-Spector让参与者接受人脸识别测试:受试对象从3个不同角度观察一个面孔,随后从众多相似面孔中将其挑选出来。结果显示,梭状回区域相对较大的人表现更好,他们测试的正确率更高。

        过去的研究表明,大脑发育几乎完全取决于“突触修剪”(synaptic pruning)。现在,最新的研究成果意味着,人脸识别能力的增加,是因为大脑梭状回预期能够持续发育至成年后。

为什么特定大脑区域会持续增殖呢?

        Grill-Spector认为,梭状回区域之所以会持续增殖,与树突有关。这些由神经元细胞延伸出来的分支通过扩张增加大脑区域的体积。他们将这一过程比喻树林的繁衍:虽然总体规模不会发生大变化(神经元数量不变),但是“树木”会开枝散叶。

        Grill-Spector推测,这一特质与人类群居生活有关联,因为人脸识别在社交中至关重要。幼儿时期,你可能只需要记住父母家人的面孔。随着成长,社会圈子变大,你需要识别并记住的人越来越多。

        此外,这一研究的深入将有望解析包括脸盲症、自闭症等神经类疾病的致病机理。

参考文献

Surprising brain growth may reveal why we get better at recognizing faces as we age

Microstructural proliferation in human cortex is coupled with the development of face processing

        How does cortical tissue change as brain function and behavior improve from childhood to adulthood? By combining quantitative and functional magnetic resonance imaging in children and adults, we find differential development of high-level visual areas that are involved in face and place recognition. Development of face-selective regions, but not place-selective regions, is dominated by microstructural proliferation. This tissue development is correlated with specific increases in functional selectivity to faces, as well as improvements in face recognition, and ultimately leads to differentiated tissue properties between face- and place-selective regions in adulthood, which we validate with postmortem cytoarchitectonic measurements. These data suggest a new model by which emergent brain function and behavior result from cortical tissue proliferation rather than from pruning exclusively.

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