دانشمندان یک مدار تشخیص چهره در مغز نخستی‌سانان کشف کرده‌اند_اسکوار

اسکن‌های مغزی میمون‌های رزوس نشان خواهند داد که هنگامی چیزی در گوشه میدان دید این جانوران قرار می‌گیرد، مغز آن‌ها در کمتر از ۴۰ میلی‌ثانیه تشخیص می‌دهد که آن چیز یک صورت است یا یک شیء. به گفتن دیگر، این نخستی‌سانان حتی بدون این که سر خود را به‌طور کامل برگردانند، تنها با یک نیم‌نگاه یک چهره را تشخیص خواهند داد.

این تشخیص چهره سریع در مغز نخستی‌سانان از طریق یک مسیر تکاملی کهن به‌نام «کولیکولوس فوقانی» میسر می‌بشود. این مسیر از چشم‌ها به یکی از قسمت‌های اولیه قشر بینایی و سپس بخشی از بین‌مغز می‌رسد. این مسیر بین‌بر با آن قسمت از مغز که چهره‌های آشنا را تشخیص می‌دهد متفاوت است. آن قسمت شامل یک مدار بلندتر است که از قسمت‌های «جوان‌تر» قشر بینایی نخستی‌سان عبور می‌کند.

برای قیاس، انسان‌ها می‌توانند چهره‌های آشنا را در مرکز بینایی خود در ۳۸۰ میلی‌ثانیه تشخیص دهند. این ۸۰ میلی‌ثانیه مختصر‌تر از وقتی است که آن‌ها چهره‌های ناآشنا را شناسایی می‌کنند. مدار مختصر‌تری که ذکر شد، زمان کمتری برای تشخیص چهره نیاز دارد، اما فقط چیزهایی همانند صورت را که در گوشه میدان دید می باشند شناسایی می‌کند.

دانشمندان یقین نیستند که عصب‌های درون کولیکولوس فوقانی در انسان‌ها نقشی شبیه میمون‌های رزوس دارند یا نه. اما می‌دانیم که این عصب‌ها کودکان انسان را قادر می‌سازند تا صورت‌ها را تعقیب کنند و به محرک‌های احساسی عکس العمل دهند.

این مدار می‌تواند توضیح دهد که ما چطور می‌توانیم چهره‌ها را حتی از گوشه چشم که دقت بینایی پایینی دارد، شناسایی کنیم. این مدار به گمان زیادً به مغز پشتیبانی می‌کند تا افراد را حالات چهره پیچیده را شناسایی کند و ما را قادر سازد تا توانایی‌های تعامل اجتماعی کسب کنیم.

توانایی تشخیص چهره نخستی‌سانان

در مطالعه تازه، پژوهشگران انستیتوی ملی سلامت آمریکا مغز دو میمون رزوس را اسکن کردند تا بفهمند هنگامی میمون‌ها تصاویر چهره میمون‌ها، چهره انسان‌ها، بدن‌ها، دست‌ها، میوه‌ها یا اشیای ساخت انسان را می‌بینند، چه عصب‌هایی در مغزشان فعال خواهد شد.

این تصاویر خارج از میدان بینایی مرکزی میمون‌ها قرار گرفتند تا آن‌ها نتوانند از مدارهای تشخیص چهره شناخته‌شده منفعت گیری کنند.

در نهایت، پژوهشگران ۱۴۰ عصب را در کولیکولوس فوقانی شمارش کردند که نیرومندترین عکس العمل را به چهره میمون‌های دیگر در اطراف میدان بینایی داشتند.

پژوهشگران دریافتند که هر دو میمون می‌توانستند تنها ۳۰ میلی‌ثانیه بعد از نمایش تصاویر، چهره‌ها را تمییز دهند. بعد از ۵۰ میلی‌ثانیه، دقت این اختلاف به ۸۰ درصد می‌رسید و بعد از ۹۰ میلی‌ثانیه، اوج دقت حاصل می‌شد که برابر می بود با ۹۲ درصد.

از طرف دیگر، کولیکولوس فوقانی هر دو میمون تقریباً ۶۵ میلی‌ثانیه بعد از نمایش تصاویر، بین اشیای متحرک را از اشیای غیرمتحرک تمییز می‌داد.

عکس العمل کندتر به اشیاء نشان از آن دارد که نخستی‌سانان به نواحی قشری مرتبه بالاتر نیاز دارند تا بتوانند چیزی را که چشم می‌بیند قبول کنند. اما اشیائی که همانند به چهره می باشند، این مسیر طویل‌تر را بین‌بر می‌زنند و بلافاصله نورون‌های بین‌مغز را فعال می‌کنند.

این یافته‌ها توضیح خواهند داد که چرا نوزادان علی‌رغم این که در قشر بینایی خود عصب‌های مربوط به شناسایی چهره را گسترش نداده‌اند، هم چنان می‌توانند روی چهره‌ها متمرکز شوند. این مدار تازه‌کشف‌شده این چنین توضیح می‌دهد که چرا برخی از نخستی‌سانان با سرعتی زیاد زیاد تر از شدت عصب‌های دقیق‌تر تشخیص چهره سر خود را به‌طرف چهره‌ها برمی‌گردانند.

پژوهشگران می‌گویند این مدار به گمان زیادً یکی از عوامل گسترش فرایندهای پیچیده‌تر تشخیص چهره در مغز است. به این ترتیب، اختلال آن می‌تواند در اوتیسم نقش داشته باشد. پژوهشگران نتایج مطالعه خود را در ژورنال Neuron انتشار کرده‌اند.