Bebek Görsel Korteks Tepkisi

MIT araştırmacıları, tıpkı yetişkinlerde olduğu gibi, yüzler, bedenler veya sahneler için güçlü tercihler gösteren bebek görsel korteksinin bölgelerini buldular. Kredi: MIT Haberleri, araştırmacıların ve iStockphoto’nun izniyle

Çalışma, görsel korteksin bu alanının, gelişimde önceden düşünülenden çok daha erken ortaya çıktığını öne sürüyor.

Yetişkin beyninin görsel korteksinde küçük bir bölge yüzlere tepki vermek üzere özelleşmişken, yakın bölgeler bedenler veya manzara gibi sahneler için güçlü tercihler gösterir.

Nörobilimciler, çocuklarda bu alanların gelişmesinin uzun yıllar görsel deneyim gerektirdiğini uzun zamandır varsayıyorlar. Ancak yeni bir İLE BİRLİKTE Çalışma, bu bölgelerin önceden düşünülenden çok daha erken oluştuğunu gösteriyor. Yaşları iki ile dokuz ay arasında değişen bebekler üzerinde yapılan bir çalışmada, araştırmacılar, tıpkı yetişkinlerde olduğu gibi, bebeklerin görsel korteksinin yüzler, bedenler veya sahneler için güçlü tercihler gösteren alanlarını belirlediler.

MIT üyesi John W. Jarve Beyin ve Bilişsel Bilimler Profesörü Rebecca Saxe, “Bu veriler bizim gelişim resmimizi zorluyor, bebeklerin beyinlerini düşündüğümüzden daha fazla şekilde ve daha erken yetişkinlere benzer hale getiriyor” diyor. McGovern Beyin Araştırmaları Enstitüsü ve yeni çalışmanın kıdemli yazarı.

Araştırmacılar, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) kullanarak 50’den fazla bebekten kullanılabilir veriler topladılar; bu, herhangi bir araştırma laboratuvarının daha önce tarayabildiğinden çok daha fazla sayıda. Bu, bebek görsel korteksini şimdiye kadar mümkün olmayan bir şekilde incelemelerine izin verdi.

MIT yüksek lisans öğrencisi ve kitabın baş yazarı Heather Kosakowski, “Bu, birçok insanın bebek beyni, gelişimin başlangıç ​​noktası ve gelişimin kendisi hakkındaki anlayışlarıyla gerçekten boğuşmasına neden olacak bir sonuç” diyor. 15 Kasım 2021’de yayınlanan çalışma, Güncel Biyoloji.

ayırt edici bölgeler

20 yıldan fazla bir süre önce, MIT’de Walter A. Rosenblith Bilişsel Sinirbilim Profesörü Nancy Kanwisher, fMRI kullanarak fusiform yüz alanını keşfetti: görsel korteksin, yüzlere diğer herhangi bir görsel türden çok daha güçlü tepki veren küçük bir bölgesi. giriş.

O zamandan beri, Kanwisher ve meslektaşları görsel korteksin bedenlere (ekstrastriate vücut alanı veya EBA) ve sahnelere (parahipokampal yer alanı veya PPA) yanıt veren kısımlarını da tanımladılar.

MIT Beyin, Zihin ve Makineler Merkezi’nin bir üyesi olan Kanwisher, “Hemen hemen her yetişkinde aşağı yukarı aynı yerde bulunan bu işlevsel olarak çok farklı bölgeler kümesi var” diyor. yeni çalışma. “Bu, bu bölgelerin nasıl geliştiğine dair tüm bu soruları gündeme getiriyor. Oraya nasıl gidiyorlar ve her insanda bu kadar benzer yapıya sahip bir beyni nasıl inşa ediyorsunuz?”

Dinamik Uyaranlar

Bebekler, bir ebeveynle birlikte özel tarayıcıya girdikten sonra, yüzleri, ayak tekmeleme veya el sallama gibi vücut kısımlarını, oyuncak gibi nesneleri veya dağ gibi doğal sahneleri gösteren videolar izlediler. Bu şekil, çalışmada kullanılan görüntülerin örneklerini göstermektedir. Kredi: Araştırmacıların izniyle

Bu soruları yanıtlamanın bir yolu, bu oldukça seçici bölgelerin beyinde ilk ne zaman geliştiğini araştırmaktır. Uzun süredir devam eden bir hipotez, bu bölgelerin belirli hedefleri için kademeli olarak seçici hale gelmesinin birkaç yıllık görsel deneyim gerektirdiğidir. Görsel korteksi inceleyen bilim adamları, 4 veya 5 yaşındaki çocuklarda benzer seçicilik kalıpları buldular, ancak bundan daha küçük çocuklarla ilgili çok az çalışma var.

2017 yılında, Saxe ve lisansüstü öğrencilerinden biri olan Ben Deen, uyanık bebeklerin beyinlerini incelemek için fMRI’nin ilk başarılı kullanımını bildirdi. Dokuz bebekten alınan verileri içeren bu çalışma, bebeklerin yüzlere ve sahnelere tepki veren bölgeleri olmasına rağmen, bu bölgelerin henüz çok seçici olmadığını öne sürdü. Örneğin, fusiform yüz alanı, insan vücutları veya diğer hayvanların yüzleri de dahil olmak üzere diğer her tür girdi üzerinde insan yüzleri için güçlü bir tercih göstermedi.

Bununla birlikte, bu çalışma az sayıda denek ve ayrıca araştırmacıların özellikle bebekler için geliştirdiği ve yetişkinler için kullanılan sarmallar kadar yüksek çözünürlüklü görüntüleme sunmayan bir fMRI sarmalına dayanması nedeniyle sınırlıydı.

Heather Kosakowski

MIT lisansüstü öğrencisi ve başyazar olan Heather Kosakowski, “Bu, birçok insanın bebek beyni, gelişimin başlangıç ​​noktası ve gelişimin kendisi hakkındaki anlayışlarıyla gerçekten boğuşmasına neden olacak bir sonuç” diyor. Çalışmanın. Kredi bilgileri: Kris Brewer

Yeni çalışma için, araştırmacılar daha fazla bebekten daha iyi veriler elde etmeye çalışmak istediler. Yetişkin beynini incelemek için kullanılan fMRI tarayıcılarına benzer çözünürlüğe sahip, bebekler için daha rahat ve aynı zamanda daha güçlü yeni bir tarayıcı geliştirdiler.

Bebekler, bir ebeveynle birlikte özel tarayıcıya girdikten sonra, yüzleri, ayak tekmeleme veya el sallama gibi vücut kısımlarını, oyuncak gibi nesneleri veya dağ gibi doğal sahneleri gösteren videolar izlediler.

Araştırmacılar, çalışma için yaklaşık 90 bebeği işe aldı, 52’den kullanılabilir fMRI verileri topladı ve bunların yarısı yeni bobin kullanılarak toplanan daha yüksek çözünürlüklü verilere katkıda bulundu. Analizleri, bebek görsel korteksinin belirli bölgelerinin, bu tepkilerin yetişkin beyninde görüldüğü yerlerde, yüzlere, vücut bölümlerine ve doğal sahnelere oldukça seçici tepkiler gösterdiğini ortaya çıkardı. Bununla birlikte, doğal sahneler için seçicilik, yüzler veya vücut bölümleri kadar güçlü değildi.

bebek beyni

Bulgular, bilim adamlarının bebek beyninin nasıl geliştiğine dair anlayışının, bu özelleşmiş bölgelerin, herkesin tahmin ettiğinden daha erken yetişkinlerinkine benzemeye başladığı gözlemine uyum sağlamak için revize edilmesi gerekebileceğini gösteriyor.

Kosakowski, “Bu veriler hakkında çok heyecan verici olan şey, bebek beynini anlama biçimimizde devrim yaratmaları” diyor. “Görsel sinirbilim alanında, bu uzmanlaşmış bölgelerin ortaya çıkması için yıllarca süren gelişime ihtiyaç duyduğunuz görüşüne uyum sağlamak için birçok teori geliştirildi. Ve söylediğimiz şey aslında hayır, gerçekten sadece birkaç aya ihtiyacın var.”

Beynin sahnelere tepki veren alanıyla ilgili verileri, baktıkları diğer yerler kadar güçlü olmadığı için, araştırmacılar şimdi o bölgeyle ilgili ek araştırmalar yapmayı planlıyorlar, bu sefer bebeklerin görüntülerini çok daha büyük bir ekranda gösterecekler. bir sahne içinde olma deneyimini daha yakından taklit eder. Bu çalışma için, katılımcının bir tarayıcının içinde olmasını gerektirmeyen, invaziv olmayan bir görüntüleme tekniği olan yakın kızılötesi spektroskopiyi (NIRS) kullanmayı planlıyorlar.

Saxe, “Bu, küçük bebeklerin, tarayıcıdaki deneysel kurulumun görsel kısıtlamaları nedeniyle bu çalışmada hafife aldığımız görsel sahnelere güçlü tepkileri olup olmadığını sormamıza izin verecek” diyor.

Araştırmacılar şimdi, fusiform yüz bölgesinin gelişiminin, çalıştıkları en küçük bebeklerden en yaşlılara kadar nasıl ilerlediği hakkında daha fazla bilgi edinmek umuduyla bu çalışma için topladıkları verileri daha fazla analiz ediyorlar. Ayrıca, bebeklerin beyinlerinin dile ve müziğe nasıl tepki verdiği de dahil olmak üzere, bilişin diğer yönlerini inceleyen yeni deneyler yapmayı umuyorlar.

Referans: Heather L. Kosakowski, Michael A. Cohen, Atsushi Takahashi, Boris Keil, Nancy Kanwisher ve Rebecca Saxe, “Bebeklerin ventral görsel yolunda yüzlere, sahnelere ve bedenlere yönelik seçici tepkiler”, 15 Kasım 2021, Güncel Biyoloji.
DOI: 10.1016/j.cub.2021.10.064

Araştırma, Ulusal Bilim Vakfı, Ulusal Sağlık Enstitüleri, McGovern Enstitüsü ve Beyin, Zihin ve Makine Merkezi tarafından finanse edildi.





#Beynin #Görsel #Korteksindeki #Önemli #Bir #Bölge #Bebeklerde #Yetişkinlerde #Benzer #Yüzlere #Yanıt #Veriyor