Веретенообразная область лица ( ВЛО ) — часть зрительной системы человека (активируется также у слепых от рождения людей [1] ), которая специализируется на распознавании лиц . [2] Она расположена в нижней височной коре (ВК) , в веретенообразной извилине ( поле Бродмана 37 ).
FFA расположена в вентральном потоке на вентральной поверхности височной доли на латеральной стороне веретенообразной извилины . Она латеральна по отношению к области парагиппокампального пространства . Она демонстрирует некоторую латерализацию , обычно будучи больше в правом полушарии .
FFA был обнаружен и продолжает изучаться у людей с использованием исследований позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Обычно участник просматривает изображения лиц, объектов, мест, тел, перемешанных лиц, перемешанных объектов, перемешанных мест и перемешанных тел. Это называется функциональным локализатором. Сравнение нейронного ответа между лицами и перемешанными лицами выявит области, которые реагируют на лица, в то время как сравнение активации коры между лицами и объектами выявит области, которые являются селективными по отношению к лицам.
Человеческий FFA был впервые описан Джастин Сержент в 1992 году [3] и позже назван Нэнси Канвишер в 1997 году [2], которая предположила, что существование FFA является доказательством специфичности домена в зрительной системе. Недавно проведенные исследования показали, что FFA состоит из функциональных кластеров, которые находятся в более мелком пространственном масштабе, чем измеряли предыдущие исследования. [4] Электрическая стимуляция этих функциональных кластеров избирательно искажает восприятие лица, что является причинной поддержкой роли этих функциональных кластеров в восприятии изображения лица. [5] Хотя в целом принято считать, что FFA реагирует больше на лица, чем на большинство других категорий, ведутся споры о том, предназначен ли FFA исключительно для обработки лиц, как предполагают Нэнси Канвишер и другие, или он участвует в обработке других объектов. Гипотеза экспертизы, отстаиваемая Изабель Готье и другими, предлагает объяснение того, как FFA становится избирательным для лиц у большинства людей. Гипотеза экспертизы предполагает, что FFA является критической частью сети, которая важна для индивидуализации объектов, которые визуально похожи, поскольку они имеют общую конфигурацию частей. Готье и др. в состязательном сотрудничестве с Канвишером [6] протестировали как экспертов по автомобилям, так и экспертов по птицам и обнаружили некоторую активацию в FFA, когда эксперты по автомобилям идентифицировали автомобили, а эксперты по птицам идентифицировали птиц. [7] Это открытие было воспроизведено, [8] [9] и эффекты экспертизы в FFA были обнаружены для других категорий, таких как шахматные дисплеи [10] и рентгеновские лучи. [11] Недавно было обнаружено, что толщина коры в FFA предсказывает способность распознавать лица, а также транспортные средства. [12]
Исследование магнитоэнцефалографии 2009 года показало, что объекты, случайно воспринятые как лица, пример парейдолии , вызывают раннюю (165-миллисекундную) активацию в FFA, в то же время и в том же месте, что и лица, тогда как другие обычные объекты не вызывают такой активации . Эта активация похожа на компонент ERP, специфичный для лица N170 . Авторы предполагают, что восприятие лица, вызванное объектами, похожими на лица, является относительно ранним процессом, а не поздним феноменом когнитивной реинтерпретации. [13]
Одно исследование случая агнозии предоставило доказательства того, что лица обрабатываются особым образом. У пациента, известного как CK, который получил повреждение мозга в результате автомобильной аварии, позже развилась объектная агнозия. Он испытывал большие трудности с распознаванием объектов на базовом уровне, также распространяясь на части тела, но очень хорошо справлялся с распознаванием лиц. [14] Более позднее исследование показало, что CK не мог распознавать лица, которые были перевернуты или иным образом искажены, даже в тех случаях, когда их могли легко опознать нормальные испытуемые. [15] Это принимается как доказательство того, что веретенообразная область лица специализирована для обработки лиц в нормальной ориентации.
Исследования с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии и электрокортикографии продемонстрировали, что активность в FFA кодирует отдельные лица [16] [17] [18] [19] и FFA настроена на поведенчески значимые черты лица. [16] Исследование электрокортикографии показало, что FFA участвует в нескольких этапах обработки лица, непрерывно с того момента, когда люди видят лицо, до момента, когда они реагируют на него, что демонстрирует динамическую и важную роль, которую FFA играет как часть сети восприятия лица. [16]
Другое исследование показало, что активность в FFA сильнее, когда человек видит знакомое лицо, а не незнакомое. Участникам показывали разные изображения лиц, которые либо имели одинаковую идентичность, знакомые, либо лица с разными идентичностями, либо незнакомые. Было обнаружено, что участники были более точны в сопоставлении знакомых лиц, чем незнакомых. Используя фМРТ, они также обнаружили, что участники, которые были более точны в сопоставлении знакомых лиц, имели большую активность в правой веретенообразной области лица, а участники, которые плохо сопоставляли, имели меньшую активность в правой веретенообразной области. [20]
В 2020 году ученые показали, что эта область также активна у людей, родившихся слепыми. [1]
Веретенообразная область лица (FFA) — это часть мозга, расположенная в веретенообразной извилине , имеющая спорное предназначение. Некоторые исследователи полагают, что FFA эволюционно предназначена для восприятия лиц . Другие полагают, что FFA различает любые знакомые стимулы.
Психологи спорят, активируется ли FFA лицами по эволюционной или экспертной причине. Противоречивые гипотезы вытекают из неоднозначности активации FFA, поскольку FFA активируется как знакомыми объектами, так и лицами. Исследование новых объектов, называемых greebles, выявило этот феномен. [21] При первом воздействии greebles FFA человека активировалась сильнее лицами, чем greebles. После того, как он познакомился с отдельными greebles или стал экспертом по greebles, FFA человека активировалась одинаково как лицами, так и greebles. Аналогичным образом, было показано, что дети с аутизмом развивают распознавание объектов в таком же замедленном темпе, как и распознавание лиц. [22] Исследования поздних пациентов с аутизмом обнаружили, что у аутичных людей более низкая плотность нейронов в FFA. [23] Однако это поднимает интересный вопрос: является ли плохое восприятие лиц следствием уменьшения количества клеток или уменьшение количества клеток связано с тем, что аутичные люди редко воспринимают лица? [24] Если задать простой вопрос: являются ли лица просто объектами, с которыми каждый человек имеет опыт?
Существуют доказательства, подтверждающие эволюционное восприятие лица FFA. Исследования случаев в других специализированных областях мозга могут предполагать, что FFA изначально предназначена для распознавания лиц. Другие исследования выявили области мозга, необходимые для распознавания окружающей среды и тел. [25] [26] Без этих специализированных областей люди не способны узнавать места и тела. Аналогичное исследование, касающееся прозопагнозии, определило, что FFA необходима для распознавания уникальных лиц. [27] [28] Однако эти пациенты способны узнавать тех же людей, как правило, другими способами, такими как голос. Исследования, включающие языковые символы, также проводились для того, чтобы выяснить роль FFA в распознавании лиц. Эти исследования показали, что объекты, такие как китайские иероглифы, вызывают высокую реакцию в других областях FFA, чем те области, которые вызывают высокую реакцию на лица. [29] Эти данные подразумевают, что определенные области FFA имеют эволюционные цели восприятия лица.
FFA недоразвита у детей и не развивается полностью до подросткового возраста. Это ставит под сомнение эволюционное предназначение FFA, поскольку дети демонстрируют способность различать лица. Было показано, что трехдневные младенцы предпочитают лицо своей матери. [30] Младенцы уже в возрасте трех месяцев демонстрируют способность различать лица. [31] В это время младенцы могут демонстрировать способность различать полы, и некоторые данные свидетельствуют о том, что они предпочитают лица того же пола, что и их основной опекун. [32] Предполагается, что с точки зрения эволюции младенцы сосредотачиваются на женщинах для еды, хотя это предпочтение может просто отражать предвзятость к опекунам, с которыми они сталкиваются. Младенцы, по-видимому, не используют эту область для восприятия лиц. Недавние исследования фМРТ не обнаружили в мозге младенцев в возрасте от 4 до 6 месяцев области, селективной для лиц. [33] Однако, учитывая, что мозг взрослого человека изучен гораздо более подробно, чем мозг младенца, и что младенцы все еще проходят основные процессы нейроразвития, может быть, что FFA просто не расположена в анатомически знакомой области. Также может быть, что активация для многих различных восприятий и когнитивных задач у младенцев диффузна с точки зрения нейронной схемы, поскольку младенцы все еще проходят периоды нейрогенеза и нейронной обрезки ; это может затруднить различение сигнала или того, что мы представляем себе как визуальные и сложные знакомые объекты (например, лица), от шума, включая статическую скорость срабатывания нейронов и активность, которая полностью посвящена другой задаче, чем активность обработки лиц. Зрение младенца включает только распознавание света и темноты, распознавание только основных черт лица, активируя миндалевидное тело . Эти результаты ставят под сомнение эволюционное предназначение FFA.
Исследования того, что еще может вызвать FFA, подтверждают аргументы о его эволюционном предназначении. Существует бесчисленное множество выражений лица, которые используют люди, нарушающих структуру лица. Эти нарушения и эмоции сначала обрабатываются в миндалевидном теле, а затем передаются в FFA для распознавания лица. Затем эти данные используются FFA для определения более статической информации о лице. [34] Тот факт, что FFA находится так далеко вниз по течению в обработке эмоций, говорит о том, что он мало связан с восприятием эмоций и вместо этого занимается восприятием лица.
Однако последние данные показывают, что FFA имеет и другие функции, касающиеся эмоций. FFA по-разному активируется лицами, выражающими разные эмоции. Исследование показало, что FFA активируется сильнее испуганными лицами, чем нейтральными. [35] Это подразумевает, что FFA имеет функции в обработке эмоций, несмотря на его нисходящую обработку, и ставит под сомнение его эволюционное предназначение для распознавания лиц.
