Science Friday (Polski)

Kiedy Lisa Brown miała około pięciu lat, wdała się w sprzeczkę z dwoma przyjaciółmi, którzy byli braćmi. Stało się to w ich domu po obiedzie, kiedy zaczęła zamieniać ich imiona. „Bardzo się na mnie zdenerwowali” – wspomina. Ale nie próbowała ich prowokować.

Brown ma prozopagnozję, powszechnie nazywaną ślepotą twarzy, co oznacza, że ma problemy z rozpoznawaniem znajomych twarzy i nauką rozpoznawania nowe. Aby śledzić braci, zwykle zapamiętywała, jaki kolor koszulki mieli na sobie każdy z nich. Ale wcześniej tego dnia chłopcy ubrudzili się i przebierali, wyrzucając ją.

Brown, który ma teraz 37 lat , nie wiedziała, że jej kłopoty z twarzami mają imię, aż kilka lat temu jej małżonek usłyszał audycję radiową omawiającą temat prozopagnozji i zdał sobie sprawę, że wydaje się pasować do opisu. Brown później skontaktował się z naukowcami badającymi pacjentka, która potwierdziła, że spełnia określone kryteria diagnozy.

„Wiedza o tym była bardzo ważna” – mówi. „Przez całe życie wierzyłem, że gdybym tylko mógł poświęcić więcej uwagi, byłbym lepszy, a ludzie nie byliby na mnie z tego powodu źli”.

Badacze rozpoznają dwa rodzaje prozopagnozji— rzadki, nabyty typ i bardziej powszechna postać zwana prozopagnozją rozwojową. Osoby z nabytym typem utraciły zdolność rozpoznawania twarzy z powodu pewnego rodzaju uszkodzenia mózgu, takiego jak udar. U osób z innym typem niektóre mechanizmy mózgowe nie rozwijało się prawidłowo, być może z przyczyn genetycznych (wydaje się, że występuje w rodzinach).

Chociaż przypadki nabytej prozopagnozji są znane od połowy XIX wieku, pierwsze doniesienia o rozwojowej prozopagnozji nie pojawiają się do 1976 roku. „Rozpoznanie go zajęło nam dużo więcej czasu” – mówi Brad Duchaine, profesor nadzwyczajny na Wydziale Psychologii i Nauk o Mózgu w Dartmouth College, który od lat studiuje prozopagnozję. „Możesz sobie wyobrazić, że jesteś nabytym prozopagnozą, cóż, pewnego dnia możesz rozpoznawać ludzi, a następnego nie możesz. Więc jest to znacznie bardziej widoczne dla ludzi.”

„Przez całe życie wierzyłem, że gdybym tylko mógł poświęcić więcej uwagi, byłbym lepszy w rozpoznawaniu twarzy.”

Aby dostrzec i rozpoznać twarz, mózg opiera się na sieci neuronowej składającej się z co najmniej trzech głównych obszarów, które wydają się mieć udział w różnych aspektach przetwarzania twarzy. (Trwa debata na temat tego, czy ta sieć specjalizuje się w przetwarzaniu samych twarzy, czy też jest używana do rozróżniania innych obiektów wizualnych związanych z wiedzą, takich jak ptaki dla obserwatorów ptaków). Regiony te znajdują się w płatach potylicznych i skroniowych obu prawa i lewa półkula, chociaż prawa strona wydaje się być bardziej aktywna w przetwarzaniu twarzy, według neurologa Jason Barton, który prowadzi Laboratorium Ludzkiego Wzroku i Ruchu Oka na University of British Columbia. (Zespół Bartona współpracował z Lisą Brown.)

Uszkodzenia różnych części tej sieci neuronowej mogą zakłócać różne aspekty procesu rozpoznawania twarzy. Na przykład praca Bartona i innych wykazała, że zmiany chorobowe w pewnych obszarach prawego płata potylicznego mogą hamować zdolność ludzi do postrzegania twarzy – to znaczy, że twarze po prostu się nie rejestrują. „Kiedy patrzą na twarz, nie widzą wystarczająco dużo szczegółów, by wiedzieć, kto to jest” – mówi Barton. „To tak, jakby patrzyli na twarz przez mgłę”.

Załóżmy na przykład, że masz pokazać komuś ze zmianą w prawym płacie potylicznym obok siebie zdjęcia jednej twarzy, której rysy zostały lekko przesunięte na jednym ze zdjęć (patrz zdjęcia poniżej). Prawdopodobnie nie byłaby w stanie powiedzieć ci różnicy między tymi obrazami. (Uwaga autora: Wielu czytelników skomentowało, że nie widzą różnic między dwiema twarzami. Barton mówi, że różnice mogą być bardziej subtelne niż to, co byłoby widoczne w teście przeprowadzonym w warunkach eksperymentalnych. Jeśli nie jesteś w stanie dostrzec różnice, niekoniecznie masz prozopagnozję.) *

Dla porównania, ludzie, którzy mają uszkodzenie, powiedzmy, w przednim płacie skroniowym – obszarze związanym z pamięcią i uważanym za rozszerzoną część sieci przetwarzania twarzy – stosunkowo lepiej odróżniają jedną twarz od drugiej, ale zwykle gorzej zapamiętywanie twarzy, które widzieli wcześniej, według Bartona.

Efektem końcowym jest to, że oba typy ludzi – ci, którzy mają więcej problemów z dostrzeganiem, i ci, którzy mają więcej kłopotów z zapamiętywaniem – kończą w tym samym miejscu: niezdolni rozpoznawać znajome twarze. „Żaden z badanych nie wiedziałby, którą twarz im pokazałeś – pierwszą grupę, ponieważ nie widzą jej wystarczająco dokładnie, a drugą, ponieważ jej nie pamiętają” – mówi Barton.

Mniej wyjaśnić, co powoduje ślepotę twarzy u osób z prozopagnozją rozwojową. Według Bartona, badania neuroobrazowania sugerują, że istnieją strukturalne i funkcjonalne anomalie w okablowaniu mózgu, ale nie ma zgody co do definiującej nieprawidłowości lub markera genetycznego. (Z tego powodu badanie Według Bartona granica między posiadaniem prozopagnozji rozwojowej a byciem po prostu „złym” z twarzami może być niewyraźna. „Jedną z rzeczy w każdym rodzaju ludzkich zdolności jest to, że nie wszyscy jesteśmy tacy sami” – mówi. dystrybucja zdolności. ”)

Większość osób, które podejrzewają, że mają prozopagnozę rozwojową,„ zazwyczaj stawiają sobie autodiagnozę ”- mówi Duchaine. Bardziej wiarygodna diagnoza pojawia się dopiero po podaniu zestawu testów, który może obejmować jeden zwany Cambr idge Face Memory Test, który Duchaine opracował z Kenem Nakayamą. (Test prosi uczestników o zapamiętanie serii indywidualnych twarzy, a następnie prosi ich o zidentyfikowanie twarzy, które widzieli z trzech twarzy).

Prozopagnozja ma różny stopień nasilenia, w zależności od osoby – to znaczy, różni ludzie mogą mieć różne stopnie trudności z rozpoznawaniem i przypominaniem sobie twarzy. W artykule z 2010 roku dla The New Yorker, nieżyjący już neurolog Oliver Sacks – który powiedział, że ma typ rozwojowy – napisał, że on i inni z „umiarkowaną prozopagnozją” mogą „po wielokrotnej ekspozycji nauczyć się identyfikować tych, których znają najlepiej”. Na przykład Lisa Brown mówi, że zawsze rozpoznaje swoją żonę. „Nie ma znaczenia, czy spodziewam się, że ją zobaczę, czy nie” – mówi. Ale gdyby sąsiad zbliżył się do niej nieoczekiwanie, musiałaby znaleźć wskazówki, które ją zidentyfikowały.

Na samym początku co najmniej niepowodzenie w rozpoznawaniu twarzy jest denerwujące, ale niezdolność może mieć poważniejsze konsekwencje. Na przykład dzieci z prozopagnozją „mogą mieć problemy z nawiązywaniem przyjaźni; mogą odczuwać silny niepokój społeczny ”- mówi Kirsten Dalrymple, pracownik naukowy w Instytucie Rozwoju Dzieci na Uniwersytecie Minnesota. Możesz sobie wyobrazić potencjalne ryzyko zabrania dziecka ze ślepotą twarzy na szkolną wycieczkę – gdyby oddzielił się od kolegów z klasy, byłoby mu trudniej ich znaleźć.

Aby sobie z tym poradzić, ludzie z prozopagnozja często opracowuje obejścia. Niektórzy mogą skupiać się na chodzie lub postawie osoby lub na szczególnie charakterystycznej charakterystyce twarzy, takiej jak duży nos. Ze swojej strony Brown mówi, że „bardzo dobrze radzi sobie z rozpoznawaniem głosów”. Dostrzega także modowe wybory (wiele lat spędziła jako krawcowa), a także okulary, kolczyki i fryzury. Ale jeśli ktoś zmieni jej włosy, mówi: „Gubię się”.

„Kontekst też bardzo pomaga ”- dodaje Brown, który teraz pracuje jako asystent prawny.„ Jeśli na przykład podchodzę do kogoś w sądzie i jest on za biurkiem, mam całkiem niezłe pojęcie, którego z trzech urzędników Prawdopodobnie mam do czynienia ”, mówi.

Czy jest więc„ lekarstwo ”na ślepotę twarzy?

Prosta odpowiedź brzmi: nie. Badacze próbowali różnych strategii leczenia o różnym stopniu sukces i porażka, ale nie ma powszechnie akceptowanego podejścia. (Więcej informacji na temat działań terapeutycznych w ciągu ostatnich 50 lat można znaleźć w tej recenzji w Frontiers in Human Neuroscience).

W badaniu z 2014 r. opublikowanym w czasopiśmie Brain , zespół z Harvardu odnotował skromne wyniki w grupie 24 osób z prozopagnozją rozwojową, które ukończyły trzytygodniowy program szkolenia twarzy online. d, że badani dzielą wygenerowane komputerowo twarze na dwie kategorie w oparciu o odstępy między oczami i brwiami oraz odstępy między ustami a nosem. Im szybciej i dokładniej byli w stanie wykonać każde zadanie, tym trudniejszy stawał się program.

Projekt był oparty na jednej teorii, że ludzie z normalnym rozpoznawaniem twarzy interpretują wszystkie części twarzy naraz ”. w ten holistyczny lub gestaltowy sposób ”- mówi Joe DeGutis, adiunkt na Uniwersytecie Harvarda i pierwszy autor artykułu.Niektóre badania sugerują, że osoby z prozopagnozją rozwojową zazwyczaj nie patrzą na twarze w ten sposób, więc naukowcy chcieli sprawdzić, czy ich program szkoleniowy mógłby poprawić tę zdolność.

Aby sobie poradzić, osoby z prozopagnozją często opracowują obejścia. Niektórzy mogą skupić się na chodzie lub postawie osoby lub na jej szczególnie charakterystycznej charakterystyce.

Pod koniec trzytygodniowego okresu zespół sprawdził, jak dobrze uczestnicy mogli rozróżniać nowe twarze oglądane z przodu, a także pod różnymi kątami. Nie wykazali poprawy w tym ostatnim, ale wykazali niewielką, ale istotną statystycznie poprawę w odróżnieniu twarzy oglądanych z przodu. A uczestnicy, którzy osiągnęli trudniejsze poziomy podczas szkolenia online (było ich 13), wykazali największą poprawę, co sugeruje, że wykonanie zadania szybciej lub na trudniejszych poziomach (badacze nie są pewni, na którym) postęp. Lepsi uczestnicy wykazali również największą poprawę w porównaniu z kilkoma innymi miarami stosowanymi do testowania podejścia „gestalt” do przetwarzania twarzy, w porównaniu z gorszymi uczestnikami.

Chociaż jego zespół nie wie, jaką siłę przetrwać DeGutis optymistycznie ocenia swoje podejście. „Myślę, że pokazujemy dowód słuszności koncepcji, że można ją ulepszyć” u osób z prozopagnozją rozwojową, mówi. Jego zespół właśnie otrzymał dofinansowanie z National Institutes of Health na rozpoczęcie znacznie większego badania w celu przetestowania tego leczenia w połączeniu z obrazowaniem neuronowym, aby mogli zobaczyć, co faktycznie zmienia się w mózgu. (Jeśli zdarzy Ci się mieć poważne trudności z rozpoznawaniem twarzy, mieszkasz w Nowej Anglii i jesteś zainteresowany uczestnictwem w szkoleniach, możesz wysłać e-maila do DeGutis na adres [email protected]).

Kilka lat temu, inny zespół (w tym Duchaine) również przedstawił nieco zachęcające wyniki z randomizowanego, kontrolowanego placebo, podwójnie ślepego badania, w którym badano, jak hormon oksytocyna wpływa na przetwarzanie twarzy u uczestników z rozwojową prozopagnozją. (Dlaczego oksytocyna? Badania przeprowadzone na zdrowych osobach wykazały, że spray do nosa może poprawić pamięć dla bodźców społecznych, takich jak twarze, i że hormon wydłuża czas spędzany na patrzeniu w okolice oczu, obszar ważny dla normalnej identyfikacji twarzy.)

Po inhalacji oksytocyny lub placebo w aerozolu do nosa 10 uczestników z prozopagnozją rozwojową wykonało dwa zadania przetwarzania twarzy – jedno testujące pamięć wymagające od uczestników obejrzenia i przywołania zestawu twarzy, a drugie testujące percepcję, wymagające od badanych dopasowywania „podobnych” twarzy. Wyniki wykazały poprawę zarówno pamięci twarzy, jak i testu dopasowania twarzy w grupie, która przyjmowała oksytocynę, ale nie w grupie kontrolnej.

Co się dzieje? Autorzy zauważyli, że wcześniejsze badania wykazały, że oksytocyna moduluje aktywność w obszarze przetwarzania twarzy w płacie potylicznym zwanym wrzecionowatym obszarem twarzy; zasugerowali, że zwiększona aktywność w tym regionie mogła przyczynić się do ulepszenia spodni. A może ciało migdałowate mózgu odegrało jakąś rolę. Kilka badań wskazuje, że ciało migdałowate – które uważa się za współdziałające z siecią przetwarzającą twarz – jest ważne dla pośredniczenia w wpływie oksytocyny na sposób, w jaki mózg przetwarza sygnały społeczne. Jednak przyszłe badania obejmujące neuroobrazowanie byłyby konieczne, aby ujawnić, jakie działanie oksytocyna faktycznie robi w mózgu osób z prozopagnozją.

W międzyczasie, jak ujął to Oliver Sacks w artykule New Yorkera, „ludzie z różnymi stopień ślepoty twarzy musi polegać na własnej pomysłowości, zaczynając od edukowania innych o ich niezwykłym, ale nie rzadkim stanie ”. Zauważył, że książki, strony internetowe i grupy wsparcia również pojawiają się coraz częściej, aby pomóc ludziom z prozopagnozją dzielić się swoimi doświadczeniami i strategiami rozpoznawania, „gdy zwykłe„ automatyczne ”mechanizmy zostały naruszone”.

* Neurolog Jason Barton mówi, że obraz dwóch twarzy jest symulacją testu eksperymentalnego, ale nie jest z nim identyczny, więc różnice między twarzami mogą być bardziej subtelne niż w teście laboratoryjnym. Brak możliwości zidentyfikowania różnic między twarzami na tym zdjęciu niekoniecznie oznacza, że masz prozopagnozję. Podobnie jak w przypadku wielu ludzkich zdolności, rozpoznawanie twarzy obejmuje całe spektrum zdolności. Ten artykuł został zaktualizowany 19 lutego 2016 r., Aby odzwierciedlić te informacje.