دانشمندان مدار تشخیص چهره در مغز میمون‌ها را کشف کردند

دانشمندان مدار تشخیص چهره در مغز می‌مون‌ها را کشف کردند

اسکن‌های مغزی می‌مون‌های رزوس نشان می‌دهد که وقتی یک شیء در گوشه می‌دان دید این حیوانات قرار می‌گیرد، مغز آن‌ها در کمتر از چهل می‌لی‌ثانیه تشخیص می‌دهد که آن شیء یک صورت است یا یک جسم. به عبارت دیگر، این نخستی‌سانان حتی بدون گرداندن کامل سر، تنها با یک نگاه کوتاه چهره را شناسایی می‌کنند.

این تشخیص سریع چهره در مغز نخستی‌سانان از طریق یک مسیر تکاملی کهن به نام کولیکولوس فوقانی انجام می‌شود. این مسیر از چشم‌ها به یکی از بخش‌های اولیه قشر بینایی و سپس به بخشی از بین‌مغز می‌رسد. این مسیر عصبی با آن ناحیه مغزی که چهره‌های آشنا را تشخیص می‌دهد متفاوت است، زیرا آن ناحیه شامل یک مدار طولانی‌تر است که از بخش‌های جدید‌تر قشر بینایی نخستی‌سانان عبور می‌کند.

برای مقایسه، انسان‌ها می‌توانند چهره‌های آشنا را در مرکز بینایی خود در سیصد و هشتاد می‌لی‌ثانیه تشخیص دهند. این زمان هشتاد می‌لی‌ثانیه کوتاه‌تر از زمانی است که برای شناسایی چهره‌های ناشناس نیاز دارند. مدار کوتاه‌تری که ذکر شد، زمان کمتری برای تشخیص چهره نیاز دارد، اما تنها اشیایی شبیه به صورت را که در گوشه می‌دان دید قرار دارند شناسایی می‌کند.

دانشمندان هنوز مطمئن نیستند که عصب‌های درون کولیکولوس فوقانی در انسان‌ها نقشی مشابه می‌مون‌های رزوس داشته باشند یا خیر. اما می‌دانیم که این عصب‌ها نوزادان انسان را قادر می‌سازند تا صورت‌ها را ردیابی کنند و به محرک‌های احساسی واکنش نشان دهند.

این مدار می‌تواند توضیح دهد که چگونه ما می‌توانیم چهره‌ها را حتی از گوشه چشم که دقت بینایی پایینی دارد، تشخیص دهیم. به احتمال زیاد این مدار به مغز کمک می‌کند تا افراد حالات پیچیده چهره را شناسایی کنند و ما را قادر سازد تا مهارت‌های تعامل اجتماعی را کسب کنیم.

<figcaption class="wp-element-caption"میمون‌های رزوس می‌توانند در کمتر از ۴۰۰ میلی‌ثانیه چهره‌ها را در اطراف میدان دید خود تشخیص دهند.

توانایی تشخیص چهره نخستی‌سانان

در یک مطالعه تازه، پژوهشگران انستیتوی ملی سلامت آمریکا مغز دو می‌مون رزوس را اسکن کردند تا بفهمند وقتی این می‌مون‌ها تصاویر چهره می‌مون‌ها، چهره انسان‌ها، بدن‌ها، دست‌ها، می‌وه‌ها یا اشیای مصنوعی را می‌بینند، کدام عصب‌ها در مغزشان فعال می‌شوند.

این تصاویر در خارج از می‌دان بینایی مرکزی می‌مون‌ها قرار داده شده بود تا آن‌ها نتوانند از مدار‌های شناخته‌شده تشخیص چهره استفاده کنند.

در نهایت، پژوهشگران صد و چهل عصب را در کولیکولوس فوقانی شناسایی کردند که قوی‌ترین واکنش را به چهره‌های می‌مون‌های دیگر در حاشیه می‌دان بینایی نشان می‌دادند.

پژوهشگران متوجه شدند که هر دو می‌مون می‌توانستند تنها سی می‌لی‌ثانیه پس از نمایش تصاویر، چهره‌ها را تمایز دهند. پس از پنجاه می‌لی‌ثانیه، دقت این تمایز به هشتاد درصد رسید و پس از نود می‌لی‌ثانیه، اوج دقت با نود و دو درصد حاصل شد.

از سوی دیگر، کولیکولوس فوقانی در هر دو می‌مون حدود شصت و پنج می‌لی‌ثانیه پس از نمایش تصاویر، میان اشیاء متحرک و غیر‌متحرک تمایز قائل می‌شد.

واکنش کند‌تر به اشیاء نشان می‌دهد که نخستی‌سانان برای پردازش آنچه چشم می‌بیند به نواحی قشری مرتبه بالا‌تر نیاز دارند. اما اشیاءی که شبیه به چهره هستند، این مسیر طولانی را می‌ان‌بر می‌زنند و بلافاصله نورون‌های بین‌مغز را فعال می‌کنند.

این یافته‌ها توضیح می‌دهند که چرا نوزادان علی‌رغم اینکه در قشر بینایی خود عصب‌های مربوط به شناسایی چهره را توسعه نداده‌اند، همچنان می‌توانند بر چهره‌ها تمرکز کنند. این مدار تازه کشف شده توضیح می‌دهد که چرا برخی نخستی‌سانان با سرعتی بسیار بیش‌تر از سرعت عصب‌های دقیق‌تر تشخیص چهره، سر خود را به سمت چهره‌ها می‌چرخانند.

پژوهشگران می‌گویند این مدار به احتمال زیاد یکی از عوامل گسترش فرا‌یند‌های پیچیده‌تر تشخیص چهره در مغز است. به همین دلیل، اختلال در این مدار می‌تواند در اتیسم نقش داشته باشد. نتایج این مطالعه در ژورنال منتشر شده است.