Как мозг определяет лица знакомых людей

Когда мы встречаем где-то знакомого человека, сразу понимаем, что знаем его. Достаточно взглянуть на лицо. Это ощущение узнаваемости воспринимается как нечто обыденное. Однако за секунды в мозге происходит множество процессов, позволяющих нам узнать знакомое лицо. Нейробиологи десятки лет работают над пониманием механизма идентификации. До сих пор полностью не раскрыто, как мозг определяет лица знакомых нам людей. Но в последние годы ученые достигли некоторых успехов в изучении этого вопроса.

Я тебя знаю

Тот факт, что мы узнаем своих родителей, соседей, друзей или коллег не кажется чем-то сверхъявственным. Однако ученые утверждают, что для мозга человека это настоящий подвиг. Чтобы мы узнали знакомого человека, глазам надо отсканировать лицо, а памяти – извлечь запечатленное изображение из своего архива. При этом человек может узнавать знакомых на улице или фотографиях, даже если это старые снимки.

Нейробиологи давно исследуют особенность мозга отличать знакомые лица от неизвестных. Были многочисленные попытки установить связь между восприятием образа и накопленной памятью.

Гипотеза «нейроны бабушки»

В 60-е годы прошлого века исследователи сформулировали гипотезу, получившую название «нейроны бабушки». Ее суть в том, что в мозге есть определенные клетки, которые задействуются каждый раз, когда мы видим какого-то человека или слышим информацию о нем. Например, каждый раз, когда человек видит бабушку или думает о ней, в мозге задействуется «нейрон бабушки». Его можно сравнить с ячейкой, в которой сохраняются все данные об этом человеке.

Далее ученые сделали вывод, что в мозге есть множество таких клеток, отвечающих за информацию обо всех знакомых нам людям. Они служат связующим звеном между памятью и восприятием. Сначала такая теория воспринималась как шуточная. Однако со временем она начала находить подтверждения. Благодаря исследованиям гипотеза о нейронах бабушки позднее стала научной теорией.

Эксперименты

В 2005 году исследователи провели эксперимент, направленный на выявление областей мозга, задействованных при изучении изображений. В нем участвовали 8 человек, которым дали рассматривать фотографии, имена и рисунки. В частности, были предложены фото Дженнифер Энистон и Холли Берри. Выяснилось, что при изучении фотографий двух разных актрис задействуются разные нейроны в гиппокампе. Также была разная реакция на имена актрис, записанные на бумаге.

Исследование помогло определить, что за распознавание лиц отвечает несколько клеток. То есть задействуется не один «нейрон бабушки», как считалось ранее, а целая группа клеток мозга.

В 2021 году были проведены эксперименты на макаках. Они позволили выявить еще одну связь между памятью и восприятием. Ученые продемонстрировали макакам более 200 изображений. Среди них были фотографии их сородичей, с которыми они находились вместе долгое время, обезьян, которых показывали по телевизору, а также незнакомых макак и изображения людей.

Выяснилось, что на картинки с изображением сородичей реагируют только нейроны височного полюса. Это означало, что у макак есть та область мозга, что отвечает за идентификацию знакомых лиц. Это важно по двум причинам. Первая – в мозге есть группа клеток, которая связывает память с восприятием. Вторая – эти исследования дают понимание того, что мозг кодирует знакомые лица. Если человеческий мозг функционирует по тому же принципу, что у макак, значит, мы воспринимаем знакомых нам людей по-другому, нежели посторонних. И происходит это на клеточном уровне.