我们如何识别面孔

幸运的是,科学家们得以进入人类的大脑。
11月7日

采访

南希·坎维舍,麻省理工学院

人类大脑中超过三分之一的区域专门用于解码我们所看到的东西,尽管大脑扫描可以向我们展示当我们看到某些东西时大脑中被激活的部分,但它们不能告诉我们这些活跃区域实际上在执行什么任务。但是,很少有机会让科学家真正进入人类的思想。克里斯·史密斯最近听说了神经科学家南希·坎维舍的遭遇……

南希,我研究右脑后部底部的一个区域已经有20年了,它被称为梭状回面部区域。这是一个大约一分钱大小的小区域,当你看到人脸时,它的反应非常强烈,我们已经知道这一点很久了。问题是:它对脸有什么作用它是否也在对其他非脸事物的感知中发挥了一点作用?

我想知道的是,当大脑的那个区域受到刺激时,当一个人看着不是脸的东西时,它会影响他们对另一个东西的感知吗?我们不能对人的大脑做什么。这是不道德的,所以当我们研究人类时,我们要做的是等待临床机会,神经外科医生会因为临床原因做一些事情。

这个病人患有顽固性癫痫那样你就无法过正常的生活。在这种情况下,神经外科医生首先要做的是绘制出大脑,找出癫痫发作的焦点,然后通过手术将其切除。所以神经外科医生在他的大脑表面到处放置了微型电极,其中有很多电极恰好在我感兴趣的区域。这是一个发现当病人看不同的东西以及当电极受到电刺激时会发生什么的机会。

克里斯-对。所以你们都是在偷听这些区域本身发生的事情然后你也可以反过来把电,也就是刺激,放到那些区域,然后问,如果我改变那个区域的活动,它对病人的体验有什么影响?

南希:没错。所以我们给了神经外科医生一堆照片,有人脸,有文字,有物体,还有各种各样的东西,有彩色的,也有灰度的。我们说:“请给病人看这些图像,我们认为我们能够找出每个电极的确切反应。”果然,有10个电极彼此紧挨着,几乎只对人脸做出反应。

克里斯-当你刺激这些区域时发生了什么,你知道我正在记录大脑后部的这个特定区域,当这个人看到人脸时,我看到它变得非常兴奋?但是当你把能量注入那个区域,病人看到了什么?

南希:那个人看到的是他在他所看的东西上面看到了一张脸。所以,当他看一个盒子的时候,他看到盒子上面有一张脸。当他看着这个橙色的足球时,他看到了足球上面的一张脸。他说,这张脸看起来像一个动漫人物;这个人他并不熟悉。这可能是因为当你用电刺激大脑时,你实际上激活了该区域成千上万的神经元。可能当你这么做的时候,它编码的是一张脸的一般存在,而不是一张特定的脸,这可能需要激活这些神经元的一个子集。

克里斯:你的解释是:你看到了你正在看的物体上面的脸,而当你这样做的时候,物体本身并没有在你的感知中改变?

我的解释是这个区域只与面部感知有关。对物体的感知甚至一点也没有。所以这是最有力的证据,证明我们的大脑是非常专业的大脑,有特殊的目的机制来解决非常特殊的问题。

Chris -当视觉系统在看东西的时候,我们可以这样总结一下吗,如果你看某样东西,里面有一张脸,那么大脑的正确部分就会提取出脸型,告诉你的意识,啊,这一定是一张脸通过激活你一直在看的这个区域,这就像一个跳闸开关?当你感兴趣的区域活跃起来的时候大脑对,这是一张脸?

南希:没错。

克里斯:你的研究结果是否表明,如果你做了相反的事情来刺激那个区域,让它停止活动,这个人就不能认识到事实的本质;他们只会看到一个和其他形状一样的形状?

南希:没错。我认为会发生的情况是病人可能知道那张脸是一张脸,但可能不知道那是哪张脸。实际上,我们没有时间,也没有神经外科医生对这个病人进行测试,但我的猜测是,当病人看着一张脸的时候,如果我们在刺激他的那个区域时问他是谁,他的那个功能可能会被打乱。他可能知道这是一张脸,但不知道是哪张脸,如果你让这个区域停止活动,或者你刺激了这个区域的很多神经元。这两种情况都是干扰该区域处理的干扰。

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