Исследователи определили область мозга, где слепые люди узнают лица, идентифицированные по звуку.

Используя специализированное устройство , которое преобразует изображения в звук, нейробиологи и их коллеги из Медицинского центра Джорджтаунского университета показали, что слепые люди распознают основные лица, используя часть мозга, известную как веретенообразная область лица, область, которая имеет решающее значение для обработки лиц в человеческом теле.

Результаты появились в PLOS ONE 22 ноября 2023 года.

«Уже давно известно, что слепые люди могут в определенной степени компенсировать потерю зрения, используя другие органы чувств», — говорит Йозеф Раушекер, доктор философии, доктор наук, профессор кафедры. Доктор нейробиологии Джорджтаунского университета и старший автор этого исследования.

«Наше исследование проверило степень, в которой существует эта пластичность или компенсация между зрением и слухом, путем кодирования основных зрительных паттернов в слуховые паттерны с помощью технического устройства, которое мы называем устройством сенсорной замены. С использованием функционального магнитного резонанса томография (фМРТ), мы можем определить, где в мозге имеет место эта компенсаторная пластичность».

Восприятие лица у людей и приматов осуществляется за счет мозаики специализированных областей коры. Как развиваются эти регионы, остается спорным. Из-за их важности для социального поведения многие исследователи полагают, что нейронные механизмы распознавания лиц являются врожденными у приматов или зависят от раннего зрительного опыта с лицами.

«Наши результаты, полученные на слепых людях, показывают, что развитие веретенообразной области лица зависит не от опыта работы с реальными визуальными лицами, а от воздействия геометрии конфигураций лица, которая может быть передана с помощью других сенсорных модальностей», — добавляет Раушекер.

Паула Плаза, доктор философии, один из ведущих авторов исследования, которая сейчас работает в Университете Андреса Белло, Чили, говорит: «Наше исследование показывает, что веретенообразная область лица кодирует «концепцию» лица независимо от входного канала. или визуальный опыт, что является важным открытием».

Шесть слепых и 10 зрячих людей, которые служили контрольной группой, прошли три этапа функционального МРТ, чтобы увидеть, какие части мозга активируются во время перевода изображения в звук. Ученые обнаружили, что активация мозга звуком у слепых людей наблюдалась в основном в левой веретенообразной области лица, тогда как обработка лица у зрячих людей происходила в основном в правой веретенообразной области лица.

«Мы считаем, что разница между левым и правым между слепыми и не слепыми людьми может быть связана с тем, как левая и правая стороны веретенообразной области обрабатывают лица — либо как связанные узоры, либо как отдельные части, что может быть важным ключом к разгадке». помогая нам усовершенствовать наше устройство сенсорной замены», — говорит Раушекер, который также является содиректором Центра нейроинженерии Джорджтаунского университета.

В настоящее время с помощью этого устройства слепые люди могут распознавать базовое «мультяшное» лицо (например, счастливое лицо смайлика), когда оно транскрибируется в звуковые шаблоны. Распознавание лиц по звукам было трудоемким процессом, требующим многих тренировок.

Каждое занятие начиналось с того, что людям предлагалось распознавать простые геометрические фигуры, такие как горизонтальные и вертикальные линии; Затем сложность стимулов постепенно увеличивалась, так что линии образовывали формы, такие как дома или лица, которые затем становились еще более сложными (высокие дома против широких и счастливые лица против грустных лиц).

В конечном итоге ученые хотели бы использовать в сочетании со своим устройством изображения реальных лиц и домов, но исследователи отмечают, что сначала им придется значительно увеличить разрешение устройства.

«Нам бы хотелось выяснить, могут ли слепые люди научиться узнавать людей по их фотографиям. Возможно, для этого потребуется гораздо больше практики с нашим устройством, но теперь, когда мы точно определили область мозга там, где происходит перевод, мы можем лучше понимать, как точно настроить наши процессы», — заключает Раушекер.