Zamknij

Część mózgu, która reaguje na znajome twarze, istnieje. Czy to tzw. neurony babci?

13.07.2021
Aktualizacja: 12.10.2021 13:45
Rozpoznawanie twarzy a tzw. neurony babci
fot. Shutterstock

Poszukiwania komórek odpowiedzialnych za rozpoznawania przez człowieka znajomych twarzy trwają od połowy XX wieku. Opublikowane właśnie przez nowojorskich naukowców badanie dowodzi, że w mózgu istnieje konkretna grupa komórek, która odpowiada za tę reakcję. Gdzie się mieści?

  1. Za rozpoznawanie twarzy nie odpowiada jedna komórka
  2. „Neurony babci” znalezione w mózgach makaków
  3. Znajomość osobista ważniejsza niż wirtualna

Już w latach 60. zeszłego wieku neurobiolodzy obwieścili, że w mózgu istnieje pojedyncza komórka, tzw. neuron babci, która uaktywnia się, gdy widzimy swoją babcię. Za rozpoznawanie twarzy matki czy brata miały odpowiadać inne pojedyncze neurony. Szybko zaprotestowali inni naukowcy, uważający, że pojedyncza komórka nie może odpowiadać jednej idei lub osobie. Poszukiwania trwały do teraz.

Za rozpoznawanie twarzy nie odpowiada jedna komórka

Najnowsze badania na małpach pokazują, że „neurony babci" mogą jednak istnieć. W badaniu opublikowanym 1 lipca w czasopiśmie „Science”, naukowcy opisali mały obszar mózgu, który reaguje tylko na znajome twarze – w tym obszarze nawet trzy razy więcej komórek mózgowych uaktywniało się w reakcji na znajome twarze niż na nieznane. Do tej pory naukowcom nie udawało się znaleźć jakiejkolwiek części mózgu, która odpowiadałaby za rozpoznawanie konkretnych twarzy osób znanych nam osobiście. Najnowsze badanie co prawda zidentyfikowało obszar mózgu, a nie pojedynczą komórkę odpowiadającą za rozpoznawanie konkretnej osoby, ale ma on kluczowe cechy teoretycznego „neuronu babci”.

– W pewnym sensie można powiedzieć, że są to neurony babci – powiedział prof. Winrich Freiwald, neurobiolog i behawiorysta z Uniwersytetu Rockefellera w Nowym Jorku, który kierował badaniami. – Łączą bowiem percepcję twarzy z pamięcią długotrwałą – dodał.

„Neurony babci” znalezione w mózgach makaków

Naukowcy zbadali tzw. biegun skroniowy mózgu, słabo poznany obszar w pobliżu jego dolnej części, który już wcześniej typowano jako zaangażowany w rozpoznawanie znajomych twarzy. Do obserwowania aktywności poszczególnych komórek mózgowych wykorzystano rezonans magnetyczny i elektrody monitorujące mózgi dwóch makaków (są często wykorzystywane w badaniach dotyczących ludzi), gdy patrzyły one na obrazy małpich i ludzkich twarzy na przemian z innymi obrazami. Obserwowano aktywności w dwóch obszarach: biegunie skroniowym i drugim, który też reaguje na twarze, ale nie rozróżnia ich na znane i nieznane.
Komórki mózgowe w obu obserwowanych obszarach reagowały, gdy małpom pokazywano obrazy twarzy małp i ludzi. Jednak tylko komórki bieguna skroniowego rozróżniały twarze znane i nieznane: kiedy makaki widziały zdjęcia dobrze znanych osobników i krewnych, komórki bieguna skroniowego zapalały się trzy razy silniej niż wtedy, gdy pokazywano im zdjęcia nieznajomych małp. Neurony te prawie nie reagowały na inne twarze, w tym zarówno znane i nieznane twarze ludzkie, jak i nieznajome twarze małp. Komórki te działały też bardzo szybko – rozróżniały znane i nieznane twarze natychmiast po przetworzeniu obrazu.
Te badania wskazują, że „istnieje jeden obszar, który ma za zadanie jedynie rozpoznawanie znanych twarzy”. – To jest niesamowite – powiedział prof. Freiwald. Kłóci się to bowiem z od dawna uznaną wśród neurobiologów tezą, że różne obszary mózgu muszą się ze sobą komunikować, by przetwarzać informacje.

Znajomość osobista ważniejsza niż wirtualna

Naukowcy odkryli też, że reakcja badanych obszarów mózgu była o wiele silniejsza w przypadku twarzy, które małpy znały wcześniej bezpośrednio niż w przypadku oglądania zdjęć osobników znanych tylko z ekranu. – Może to wskazywać na znaczenie osobistego, bezpośredniego kontaktu – powiedziała neurobiolożka Sofia Landi, jedna ze współautorek pracy. – Biorąc pod uwagę aktualną tendencję do wirtualnych spotkań, należy pamiętać, że twarze, które widzieliśmy na ekranie, mogą nie wywoływać tej samej aktywności neuronalnej, co twarze, które widzieliśmy na żywo podczas osobistych spotkań – podkreśla badaczka.

Natomiast prof. Freiwald podsumowuje wyniki badań swoich i swojego zespołu: – Komórki, które odkryliśmy, nie są, ściśle mówiąc, neuronami babcinymi. To zespół komórek, które wydają się działać zgodnie, jak kolektyw. To raczej „obszar babci” niż „neuron babci”.

Badacze podkreślają, że ich odkrycie może mieć w przyszłości również implikacje kliniczne dla osób z demencją lub cierpiących na prozopagnozję, czyli tzw. ślepotę twarzy – schorzenie, które dotyka około jednego procenta populacji. – Osoby nierozpoznające twarzy często cierpią na depresję, to bardzo wyniszczające, bo w najgorszych przypadkach nie są w stanie rozpoznać nawet bliskich krewnych – powiedział prof. Freiwald. – Być może będziemy w stanie im pomóc.

Źródła: Livescience.com / Rockefeller.edu / Focus.pl