PLOS ONE: Определена область мозга, в которой слепые распознают лица по звуку

С помощью специализированного устройства, переводящего изображение в звук, неврологи Медицинского центра Джорджтаунского университета и их коллеги показали, что слепые люди распознают основные лица, используя часть мозга, известную как фузиформная лицевая область, — область, которая имеет решающее значение для обработки лиц у зрячих людей.

Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS ONE 22 ноября 2023 года.

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

В нашем исследовании мы проверили степень пластичности или компенсации между зрением и слухом, закодировав основные зрительные паттерны в слуховые с помощью технического устройства, которое мы называем устройством сенсорного замещения. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) мы можем определить, где в мозге происходит эта компенсаторная пластичность.

Восприятие лиц у людей и нечеловекообразных приматов осуществляется с помощью целого ряда специализированных областей коры головного мозга. Вопрос о том, как развиваются эти области, остается спорным. Многие исследователи полагают, что нейронные механизмы распознавания лиц у приматов являются врожденными или зависят от раннего визуального опыта восприятия лиц, учитывая их важность для социального поведения.

Наши результаты, полученные у слепых людей, позволяют предположить, что развитие фузиформной зоны лица зависит не от зрительного восприятия лиц, а от знакомства с геометрией конфигурации лица, которая может быть передана другими сенсорными модальностями, — добавляет Раушекер.

Паула Плаза, доктор философии, один из ведущих авторов исследования, работающая сейчас в Университете Андрес Белло (Чили), говорит:

Наше исследование демонстрирует, что фузиформная область лица кодирует «концепцию» лица независимо от входного канала или зрительного опыта, что является важным открытием.

Шесть слепых и 10 зрячих людей, которые служили контрольными испытуемыми, прошли три цикла функциональной МРТ, чтобы определить, какие участки мозга активизируются при переводе изображения в звук. Ученые обнаружили, что активация мозга на звук у слепых людей происходила преимущественно в левой фузиформной лицевой области, в то время как у зрячих людей обработка лица происходила в основном в правой фузиформной лицевой области.

Мы полагаем, что разница между левым и правым полушарием у слепых и незрячих людей может быть связана с тем, как левая и правая стороны фузиформной области обрабатывают лица — как связанные паттерны или как отдельные части, что может стать важной подсказкой для совершенствования нашего устройства сенсорной замены, — говорит Раушекер, который также является содиректором Центра нейроинженерии Джорджтаунского университета.

В настоящее время с помощью этого устройства слепые люди могут распознавать основные «мультяшные» лица (например, счастливое лицо эмодзи), когда они транскрибируются в звуковые паттерны. Распознавание лиц по звукам было трудоемким процессом, потребовавшим множества тренировок. Каждый сеанс начинался с распознавания простых геометрических фигур, таких как горизонтальные и вертикальные линии; затем сложность стимулов постепенно увеличивалась, и линии образовывали фигуры, такие как дома или лица, которые затем становились еще более сложными (высокие и широкие дома, счастливые и грустные лица).

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

Мы хотели бы выяснить, могут ли слепые люди научиться узнавать людей по их фотографиям. Возможно, для этого потребуется еще много практики с нашим устройством, но теперь, когда мы точно определили область мозга, в которой происходит перевод, мы сможем лучше понять, как точно настроить наши процессы, — заключает Раушекер.

22.11.2023


Подписаться в Telegram



Здоровье

Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни

Нервная анорексия поражает как мужчин, та...

Cell: Выяснилось, почему из-за конфет и жвачки без сахара бывают газы
Cell: Выяснилось, почему из-за конфет и жвачки без сахара бывают газы

Исследователи из Калифорнийского универси...

ИВЛ может травмировать менее эластичные легкие недоношенных
ИВЛ может травмировать менее эластичные легкие недоношенных

Многие недоношенные дети нуждаются в меха...

Neuropsychologia: Как эмоции помогают людям с афазией подбирать слова
Neuropsychologia: Как эмоции помогают людям с афазией подбирать слова

Людям с афазией труднее придумать слова, ...

eGastroenterology: Точная медицина нейтрализует воспалительные болезни кишечника
eGastroenterology: Точная медицина нейтрализует воспалительные болезни кишечника

Распространенность воспалительных заболеваний ...

Virology: Ученые создали белок рецептора COVID в клетках мыши
Virology: Ученые создали белок рецептора COVID в клетках мыши

Группа ученых из Брукхейвенской националь...

Nucleic Acids Research: Ученые открыли ключевые этапы восстановления ДНК
Nucleic Acids Research: Ученые открыли ключевые этапы восстановления ДНК

Изучая социальную мобильность в современн...

Ученые нашли ген, отсутствие которого вызывает бесплодие
Ученые нашли ген, отсутствие которого вызывает бесплодие

Мыши, у которых отсутствует определенный ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как быстро отличить настоящее виски от подделки
Как быстро отличить настоящее виски от подделки

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса