چرا برخی چهره‌ها برایمان آشنا به نظر می‌رسند؟

به گزارش مدیکال اکسپرس، دانشمندان مدتهاست که به دنبال دسته‌ای از سلول‌های مغزی بوده‌اند که بتواند فلاش احشایی شناختی را که هنگام دیدن چهره‌ای بسیار آشنا احساس می‌کنیم، توضیح دهد؛ چیزی که تحت عنوان «نورون مادربزرگ» (سلول منفرد در تقاطع ادراک حسی و حافظه) شناخته می‌شود.
 

اکنون تحقیقات جدید یک گروه از نورون‌ها را در منطقه قطب زمانی مغز نشان می‌دهد که ادراک چهره را به حافظه طولانی مدت مرتبط می‌کند. یافته‌های منتشر شده در ساینس برای اولین بار توضیح می‌دهد که چگونه مغز ما چهره کسانی را که برایش آشناست، تلقیح می‌کند.

وینریچ فریوالد، استاد علوم اعصاب و رفتار در دانشگاه راکفلر می‌گوید: در گوشه‌ای مبهم و کمتر مطالعه شده از مغز، نزدیکترین چیز را به یک نورون مادربزرگ یافته‌ایم، سلول‌هایی که قادرند ادراک صورت را به حافظه پیوند دهند.

ایده «نورون مادربزرگ» اولین بار در دهه ۱۹۶۰ به عنوان یک سلول مغزی نظری ظاهر شد که به خودی خود یک مفهوم خاص و پیچیده را کدگذاری می‌کند. این سلول در درون خود در تلاش است تا مفهوم موردنظر را نسبت به یک به یک سلول‌های مغز و اشیاء یا مفاهیم را برای مقابله با رمز و راز نحوه ترکیب مغز از آنچه که می‌بینیم با خاطرات طولانی مدت روشن کند. 

دانشمندان از آن زمان تعداد زیادی نورون حسی را کشف کرده‌اند که در پردازش اطلاعات چهره و تعداد زیادی سلول حافظه مخصوص ذخیره اطلاعات از رویارویی‌های شخصی تخصص دارند، اما یک نورون مادربزرگ یا حتی یک سلول ترکیبی که قادر به ارتباط بینایی و حافظه است مشاهده نشد.

فریوالد می‌گوید: ما پیش از این هم با این مسئله مواجه بودیم اما هیچ دانش روشنی از مغز و نحوه پردازش چهره‌های آشنا نداشتیم. 

اخیرا فریوالد و همکارانش دریافته‌اند که ممکن است یک ناحیه کوچک در منطقه قطب گیجگاهی مغز در شناسایی چهره نقش داشته باشد؛ بنابراین تیم از تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی به عنوان راهنمای بزرگنمایی مناطق TP دو میمون رزوس استفاده کرده و سیگنال‌های الکتریکی نورون‌های TP را در حالی که ماکا‌ها تصاویر چهره‌های آشنا (که آن‌ها به صورت حضوری دیده بودند) و ناآشنا را مشاهده می‌کنند، ثبت کردند. چهره‌هایی که فقط به صورت مجازی روی صفحه دیده بودند.

این تیم دریافت که سلول‌های عصبی در منطقه TP بسیار انتخابی هستند و به چهره‌هایی که افراد قبلا دیده بودند با شدت بیشتری نسبت به چهره‌های ناآشنا پاسخ می‌دهند؛ نورون‌ها سریع بودند و بلافاصله پس از پردازش تصویر، چهره‌های شناخته شده و ناشناخته را تشخیص می‌دادند. جالب اینجاست که این سلول‌ها به چهره‌های ناآشنا نسبت به افراد آشنا سه برابر شدیدتر پاسخ می‌دهند حتی اگر افراد در واقع چندین بار چهره‌های ناآشنا را روی صفحه نمایش دیده باشند.

سوفیا لندی، عصب شناس و اولین نویسنده مقاله می‌گوید: این ممکن است به اهمیت شناخت شخصی از فرد اشاره کند. با توجه به گرایش امروزه به مجازی شدن، توجه به این نکته ضروری است چهره‌هایی که در صفحه مشاهده کرده‌ایم ممکن است همان فعالیت عصبی چهره‌هایی را که به صورت حضوری ملاقات می‌کنیم، برانگیزد.

این یافته‌ها اولین شواهد مربوط به سلول ترکیبی مغز را  بی شباهت به نورون مادربزرگ افسانه‌ای تشکیل می‌دهد، سلول‌های ناحیه TP مانند سلول‌های حسی، با پاسخ‌های مطمئن و سریع به محرک‌های بینایی رفتار کرده اما مانند سلول‌های حافظه‌ای عمل می‌کنند که فقط به محرک‌هایی پاسخ می‌دهند که مغز قبلا دیده است؛ در این مورد چهره‌های آشنا نشان دهنده تغییر مغز در نتیجه برخورد‌های گذشته است.

فریوالد می‌گوید: آن‌ها نوعی سلول‌های بسیار حسی اما مانند سلول‌های حافظه هستند. ما ارتباطی بین حوزه‌های حسی و حافظه کشف کرده‌ایم. اما سلول‌ها به طور دقیق، «نورون‌های مادربزرگ» نیستند. به نظر می‌رسد سلول‌های منطقه TP به جای سلول یک چهره آشنا را کدگذاری کرده و به عنوان یک مجموعه کار می‌کنند.

او افزود: کشف منطقه TP در قلب تشخیص چهره به این معنی است که محققان به زودی می‌توانند تحقیق کنند که این سلول‌ها چهره‌های آشنا را کد می‌کنند.اکنون می‌توانیم نحوه اتصال این ناحیه به سایر قسمت‌های مغز و اینکه چه اتفاقی می‌افتد که چهره جدیدی ظاهر شود و  نحوه عملکرد آن در مغز انسان را بررسی کنیم.

در آینده این یافته‌ها ممکن است پیامد‌های بالینی برای افرادی که از پروسپاگنوزیا (ادراک‌پریشی چهره‌ای) رنج می‌برند، یا با نابینایی روبه‌رو هستند، داشته باشد؛ یک وضعیت منزوی کننده اجتماعی که حدود یک درصد از جمعیت را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

فریوالد می‌گوید: افراد نابینا غالبا از افسردگی رنج می‌برند. این می‌تواند ناتوان کننده باشد، زیرا در بدترین موارد حتی نمی‌توانند اقوام نزدیک را تشخیص دهند. این کشف می‌تواند روزی به ما کمک کند تا استراتژی‌هایی برای کمک به آن‌ها طراحی کنیم.