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Science:认人能力随着年岁增长变强

摘要 : 我们很多人都经历过在超市里和某人擦肩而过或者在拥挤的地铁里和某人对上眼的情景,这时我们会怀疑:我认识这个人吗?随着人生的推进,我们需要记忆和识别千千万万张面孔,最新的一项研究揭示了当我们接近成年,我们的大脑在这个方面也在不断地加强。

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我们很多人都经历过在超市里和某人擦肩而过或者在拥挤的地铁里和某人对上眼的情景,这时我们会怀疑:我认识这个人吗?随着人生的推进,我们需要记忆和识别千千万万张面孔,最新的一项研究揭示了当我们接近成年,我们的大脑在这个方面也在不断地加强。

研究人员让儿童和青年完成一组行为测试并接受大脑结构和功能扫描。他们发现,相对于儿童来说,成年人不仅在识别脸部的能力方面更好,而且当他们观察脸部时,在他们大脑中与面部识别相关的区域具有更强的反应,并且在这些区域中有更密集的细胞组织。这些发现表明大脑结构上的这些变化成为我们发展脸部识别能力的基础。

到10岁时,孩子们的大脑经历一场剧烈的名为突触修剪的转型,即未使用过的大脑连接被修剪掉而常用的连接则被强化,这使他们的大脑变得更有效率。斯坦福大学的神经学家Kalanit Grill-Spector和她的同事们先前已经阐明,一些大脑视觉区域早期成熟,正好处在修剪时期内——比如我们识别无生命的物体的能力是在七岁时设置好的。然而,我们脸部识别的能力则持续发育到20多岁,这促使研究人员们调查大脑从孩童到青年时期的变化。

该团队招募了22个年龄在5~12岁的儿童以及25位22~28岁的成年人参与研究。第一阶段,研究人员们用核磁共振成像(MRI)扫描来捕捉每个研究对象的大脑结构的详细图像。然后,参与者在观察图片(图片分类成脸部、身体部位、物体、地点或符号)时接受功能性大脑扫描,这让研究人员们得以观察大脑中与脸部识别相关的区域是如何选择性地对脸部进行响应。最终,参与者完成一系列测试以评估他们的脸部识别能力,比如对在不同灯光和不同角度下拍摄的脸部照片进行匹配。

研究人员们发现,和之前的研究结论一样,成年人识别脸部的能力比儿童更好,并且相对于其他图像而言,当他们观察脸部时,位于梭状回的大脑脸部识别区域有更强的反应。更出乎意料的是,这些大脑区域中的组织在成年人中比在儿童中更密集——它包含了相似数量的脑细胞但有更多的帮助脑细胞彼此相互连接的支持结构。据Grill-Spector所言,更密集的组织证明了大脑中与脸部识别相关区域内的组织生长,而非突触修剪,能帮助我们在成熟时更好地识别脸部。“这表示大脑在我们生命过程中和不同的区域里都有多种发育机制。”她说道。研究人员们目前正通过追踪孩子们成长过程中大脑的变化从而深入探究这些发育变化。

未参与该研究的达特茅斯学院神经学家Brad Duchaine赞赏研究人员:“用一种新的方式解决神经发育的一个关键问题。”对他而言,该研究提供了明确的证据,表明对于大脑发育过程的优化来说,“修剪并不是唯一的主导力量。”他还补充道,对于面部识别过程受损的神经发育问题(比如自闭症),该研究尤其有意义。“这些发现提出了这样一个问题:(大脑的)面部识别处理区域内组织(生长)的减少,是否导致那类患者在识别人脸上遭遇困难。”他说。

至于我们的脸部识别能力为何能持续发育直到青壮年的原因则有两种可能性。一种可能是,我们也许只是单纯需要记住更多的面孔。Grill-Spector解释道,随着我们年龄的增长,“我们的社交圈扩大了很多”,脸部识别能力的增强会帮助我们跟上步伐。另一种可能是,我们的大脑需要更多的优化来区别脸部,因为脸部之间的相似度比物体或地点更高。“他们都有相同的部件和结构,”Grill-Spector说道,“因此你不得不适应不同的人之间的细微差异,而这种优化可能需要很多时间。”

原文链接:

Surprising brain growth may reveal why we get better at recognizing faces as we age

原文摘要:

As we age, we get progressively better at recognizing and remembering someone’s face, eventually reaching peak proficiency at about 30 years old. A new study suggests that’s because brain tissue in a region dedicated to facial recognition continues to grow and develop throughout childhood and into adulthood, a process known as proliferation. The discovery may help scientists better understand the social evolution of our species, as speedy recollection of faces let our ancestors know at a glance whether to run, woo, or fight.

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