Yenilikler

Beyinlerimiz yüz tanıma becerilerini nasıl geliştiriyor: Yeni yüz algılama beyin devresi

Ulusal Sağlık Enstitüleri’ndeki (NIH) bilim insanları, primatlarda yüzleri hızla algılayan bir beyin devresi keşfettiler. Bulgular, primatların yüzleri nasıl algılayıp tanıdıklarını açıklamakla kalmayıp, yüz algılama ve tanımanın genellikle erken çocukluktan itibaren bozulduğu otizm gibi durumları anlamak için de çıkarımlarda bulunabilir. Yeni keşfedilen devre, önce beynin superior colliculus adı verilen evrimsel olarak eski bir bölümünü harekete geçirir ve bu daha sonra gözlerin ve başın daha iyi bir görünüm için dönmesini tetikleyebilir. Bu daha iyi görüntü, temporal korteksteki farklı beyin bölgelerinin daha karmaşık yüz tanıma işlemine katılmasını sağlar. Çalışma dergide yayınlandı Nöron.

NIH Ulusal Göz Enstitüsü’nden (NEI) ve çalışmanın kıdemli yazarı olan Dr. Richard Krauzlis, “Yüzleri hızlı bir şekilde tanımak, insanlarda ve diğer primatlarda önemli bir beceridir,” dedi. “Bu yeni keşfedilen devre, görme keskinliğinin zayıf olduğu çevresel görsel alanda ilk ortaya çıksalar bile, yüzleri nasıl hızlı bir şekilde tespit edip bakabildiğimizi açıklıyor. Bu devre, beynin bireyleri tanımayı ve karmaşık yüz ifadelerini anlamayı öğrenmesine yardımcı olmak için yüzleri vurgulayan şey olabilir ve bu da önemli sosyal etkileşim becerileri edinmemize yardımcı olur.”

Yetişkin primatlarda beyin, bireyleri yüz hatlarından tanıma ve ayırt etme yeteneği sağlayan “yüz yamaları” adı verilen temporal korteksin özel bölgelerini geliştirir. Ancak yüz tanıma, gözün yüksek keskinlikteki merkezi görüşünün sağladığı ince ayrıntılara bağlıdır; bir yüzü tanımamız için önce ona doğrudan bakmamız gerekir.

Bebekler doğduklarında, yüzlerin ince ayrıntılarını görmek için gereken yüksek keskinlikte görüşe sahip olmazlar ve korteksin yüze özgü bölgeleri daha sonra gelişir. Yine de, bebekler genellikle hayatlarının çok erken dönemlerinde yön bulur ve yüzlere bakarlar, bu da başka bir sürecin devrede olduğunu gösterir.

Bu gözlemler bilim insanlarının aklında şu sorulara yol açtı: beyin, ince detayları daha iyi görmek için gözleri bir yüze nasıl kaydırıyor? Beynin “yüz yamaları” gelişmeden önce bu yüz tercihini ne sağlıyor? Ve beynin “yüz yamaları” ilk etapta yüzleri anlama yeteneğini nasıl geliştiriyor?

Krauzlis ve meslektaşları, nesneleri algılamasıyla bilinen üst kollikülüsün eksik halkayı sağlayabileceğini öne sürdüler. Orta beynin bir parçası olan bu kollikül, beynin geri kalanına bir yerde bir şey olup olmadığını söyler — nesnenin ne olduğunu değil, sadece orada olduğunu söyler. Son derece hızlı çalışır ve doğrudan beynin motor kısımlarına bağlanarak gözlerin hareketlerini ilgi çekici nesnelere yönlendirir veya çevresel görüşte bir nesnenin yolundan çekilir.

Üst kollikülüsün özellikle yüz algılamaya yardımcı olup olmadığını test etmek için, ortak ilk yazarlar Gongchen Yu, Ph.D. ve Leor Katz, Ph.D., yüzler, eller ve kollar gibi biyolojik yüz olmayan nesneler ve meyve veya insan yapımı nesneler gibi diğer öğeler de dahil olmak üzere bir görüntü koleksiyonu oluşturdular. Daha sonra bu görüntüleri yetişkin maymunlara maymunların çevresel görsel alanında gösterdiler ve üst kollikülüsteki nöronal tepkileri kaydettiler.

Önceki çalışmalar, superior colliculus tarafından nesnelerin algılanmasının nesneden bağımsız olduğunu, yani beynin bu kısmının bir şeyin varlığını veya yokluğunu, o şeyin ne olabileceğine dair herhangi bir ayrım yapmadan, not ettiğini ileri sürmüştü. Ancak bu çalışmada Krauzlis ve meslektaşları, 40 milisaniye içinde ölçtükleri nöronların yarısından fazlasının diğer nesne türlerine kıyasla yüz görüntülerine daha güçlü tepki verdiğini buldular. Bazı ek nöronlar sonunda diğer nesne türlerine yönelik tercihler gösterdi, ancak 100 milisaniyeye kadar değil. Başka bir deyişle, yüze özgü algılama, diğer nesnelerin algılanmasından çok daha hızlıydı ve ölçülen nöronların büyük bir kısmı tarafından tercih edildi.

Araştırmacılar ayrıca, üst kollikulusun görsel bilgiyi doğrudan gözden alabilmesine rağmen, bu nesne algılama sürecinin öncelikle görsel korteksin erken kısmından girdi gerektirdiğini belirleyebildiler.

Üst kollikulusun görsel işleme yolunda daha sonra görsel kortekse yeniden bağlanması nedeniyle bilim insanları bu devrenin belirli nesnelerin önemini vurgulamak için bir mekanizma sağladığından şüpheleniyorlar.

Krauzlis, “Bu yüz tercihi devresinin aslında beynin daha gelişmiş yüz tanıma süreçlerinin gelişimini yönlendirebileceğine inanıyoruz,” dedi. “Eğer öyleyse, superior colliculus’taki bu yüz tercihindeki eksiklikler otizmde rol oynayabilir.”

Bu çalışma NEI Intramural Programı tarafından finanse edildi. Ortak baş yazarlar Yu ve Katz’a ek olarak, Christian Quaia, Ph.D. ve Adam Messinger, Ph.D. de araştırmaya katkıda bulundu.

Kaynak ve İleri Okuma: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/07/240702134503.htm

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu