Що трапляється з людьми з порушеннями функції впізнавання

Ми рідко замислюємося про унікальну здатність впізнавати обличчя людей, хоча це один з ключових навичок нашої соціалізації. Він настільки важливий, що мозок розробив під нього окрему структуру, досить здивувала вчених. Про те, як півкулі вміють працювати незалежно один від одного і що трапляється з людьми, у яких функція впізнавання порушена.

Ми рідко замислюємося про унікальну здатність впізнавати обличчя людей. А між тим, це один з ключових навичок - розрізняти серед маси інших людей рідних, знайомих, друзів або визначати, що цю людину ми ніколи раніше не бачили. Здатність ця настільки важлива, що в головному мозку за неї відповідає ціла структура.

Вчені з Массачусетського технологічного інституту (США) з'ясували, як наш мозок обробляє інформацію про оточуючих осіб. Дослідників зацікавив і інше питання: нас оточує безліч об'єктів, по структурі схожих на обличчя. Такі візерунки можна розрізнити в мерехтіння на воді, у вигинах скель, в корі дерев - але людина при здоровому глузді ніколи не сплутає їх з живим обличчям. (Хіба що на секунду-другу в сутінках, але в даному випадку це цілком зрозуміло недоліком зорової інформації).

Раніше було відомо, що при розгляданні людського обличчя в головному мозку активізуються нейрони веретеновидной звивини скроневої частки. На цей раз нейрофізіологи за допомогою фМРТ в динаміці відстежили, як відбувається процес "категоризації" зображень за ознакою "особа людини" або "не обличчя".

Читайте також: Мозок троглодита "дізнавався" тварин

Піддослідним пропонували розглянути ряд фотографій зі зростаючою "схожістю на обличчя": на деяких знімках не було нічого, що нагадує обличчя людини, на інших вгадувалося щось схоже, на третє дійсно були портрети людей. При цьому томограф показував дивовижну асиметрію в активності півкуль.

Нагадаємо, веретеноподібна звивина - парна структура, розташована в скроневих частках лівого і правого півкулі і відповідає за розпізнавання осіб і символів. Так ось, веретеноподібна звивина, розташована в правій півкулі, однаково реагувала на всі справжні обличчя. Але як тільки з'являлося зображення з чимось, що не є особою, її активність різко змінювалася - причому незалежно від того, наскільки антропоморфної була представлена ​​фотографія. Ліва звивина поводилася по-іншому: її реакція змінювалася поступово в міру того, як картинка ставала все більш схожою на людське обличчя. Виходить, що ліва веретеноподібна звивина накопичує дані, а остаточне рішення: "особа - не обличчя" - приймає права.

Результати дослідження здивували вчених. До сих пір була зареєстрована суттєва різниця в роботі півкуль лише під час мовної активності і при аналізі навколишнього простору. Втім, не можна сказати, щоб лікарі та дослідники минулого зовсім не здогадувалися про відмінності в роботі півкуль при зоровому сприйнятті. У 1971 році британський невролог і нейропсихолог Олівер Сакс випустив популярну книгу з оригінальною назвою "Людина, яка прийняла дружину за капелюх".

Книга містила докладні і співчутливі опису пацієнтів Сакса з різними нейрофизиологическими порушеннями. Через вроджених або придбаних дефектів мозку ці люди були змушені існувати в химерному світі, абсолютно неймовірному для здорової людини. Першою з описаних історій, яка і дала назву всій книзі, стала полусмешних, полутрагіческая історія професора П. Аналізуючи її з позицій сучасної нейрофізіології, ми можемо зрозуміти багато, про що лікарям того часу залишалося лише здогадуватися.

Професор П., за словами Сакса, був примітною фігурою в музичному світі. Протягом багатьох років він був відомим співаком, а потім став викладати музику в консерваторії. Саме там і стали вперше проявлятися деякі дивні речі: П. частенько не впізнавав учнів. Правда, варто було того чи іншого студенту заговорити, як професор привітно відповідав йому, називаючи по імені. Потім у почесного викладача з'явилася звичка час від часу звертатися з промовами до шаф, крісел та інших меблів.

Оскільки у П. і раніше було своєрідне почуття гумору, ніхто не надавав цьому особливого значення, вважаючи звички професора милим дивацтвом. Професор потрапив на серйозний лікарський огляд лише тоді, коли у нього виявили діабет. Оскільки ця хвороба часто призводить до погіршення зору, П. направили на консультацію до окуліста. Той визнав, що очі П. в повному порядку, але спостерігаються відхилення в роботі зорових відділів мозку. Саме окуліст направив професора до невролога Оліверу Саксу. А той, хоча і не відразу, зазначив дивина поведенііП.

Ось що пише сам Сакс: "Переді мною була людина високої культури і особистої чарівності, з добре поставленим, швидкої промовою, з уявою і почуттям гумору. Я не міг зрозуміти, чому його направили в нашу клініку. І все ж щось було так. Під час розмови він дивився на мене, повертався до мене, але при цьому відчувалося якесь невідповідність - важко сформулювати, у чому саме.

Часом здавалося, що він звернений до мене вухами, а не очима. Погляд його, замість того щоб зосереджуватися на мені - розглядати і звичайним чином "схоплювати" видиме, несподівано фіксувався то на моєму носі, то на правому вусі, то трохи нижче на підборідді і потім знову вище, на правому оці. Виникало враження, що П. дізнавався і навіть вивчав мої окремі риси, але не бачив при цьому цілого особи, його змінюються виразів, - не бачив мене цілком ".

Після закінчення огляду П. вийшов за двері і став озиратися в пошуках капелюхи, в який прийшов. Побачивши свою дружину, він простягнув до неї руку, вхопив її за голову і ... спробував підняти, щоб надіти на себе. Професор дійсно прийняв свою дружину за головний убір! Повна картина того, що відбувається відкрилася доктору Саксу при візиті до пацієнта додому. Там він з'ясував, що професор легко визначає геометричні форми, але абсолютно не дізнається осіб родичів на сімейних портретах. Притому він міг розрізняти, наприклад, карикатури знаменитих людей.

Спостерігаючи за цим "впізнавання", Сакс зробив висновок, що професор не сприймає обличчя цілком, а фіксує окремі, характерні риси (які на карикатурах до того ж зображені перебільшено). "У загальному і цілому П. не впізнав нікого - ні членів сім'ї, ні учнів, ні колег, ні навіть себе самого. Виняток склав Ейнштейн, якого професор впізнав по вусах і зачісці. Подібне ж сталося і з парою інших людей.

- Ага, це Пол! - заявив П., глянувши на фотографію брата. - Квадратна щелепу, великі зуби - я дізнався б його де завгодно! ".

По ряду ознак доктор припустив, що у П. велика пухлина або дегенеративний процес в зорових відділах головного мозку. Причому було очевидно, що сильніше постраждало саме права півкуля кори. Ще на першому огляді в клініці Сакс зауважив, що професор П. відмінно може розглядати шпильку, що лежить на підлозі праворуч, але не відразу помічає її, якщо шпилька знаходиться зліва від нього. (Нагадаємо: через перехрещення зорових нервів в підставі головного мозку за обробку інформації про об'єкти, що знаходяться зліва від нас, відповідає права півкуля, і навпаки).

Більш того - коли доктор Сакс попросив П. уявити, що той іде до однієї з міських площ з півночі, і попросив перерахувати будівлі, які той зустрічає на шляху, П. перерахував лише будівлі з правого боку, але не згадав жодного з лівої . Коли ж професор подумки "пройшов" до цієї ж площі з півдня, він зміг згадати все забуті будівлі - так тепер в його уяві вони перебували справа.

На рівні розвитку неврології того часу картина представлялася загадкової і важкопояснимою. Однак Сакс, який володів геніальним науковим чуттям, ще до винаходу томографії (рік випуску першого томографа якраз співпав з роком виходу книги) зумів схопити суть проблеми: у професора П. була біда з гностическими здібностями, тобто з впізнавання цілісних образів і предметів.

Згадавши останні дослідження нейрофізіологів, про які йшлося на початку статті, ми можемо зрозуміти, чому проблеми професора починалися саме з невпізнавання осіб. Мабуть, пошкодження в його правій веретенообразной звивині не дозволяли йому "прийняти рішення" про те, чим є цей набір ознак і форм - особою або предметом. На жаль, порушення прогресувало, і на прийомі у лікаря Сакса професор уже не міг дізнатися свої черевики і відрізнити капелюх від дружини.

Читайте також: Таксисти нарощують звивини

Можливо, живи професор П. в наш час, лікарі змогли б скорегувати це порушення або хоча б призупинити його розвиток. По крайней мере, на свої останні дослідження співробітники Массачусетського університету покладають великі надії. Їх наступна мета - з'ясувати, в якому віці веретеноподібні звивини лівої і правої півкулі "відокремлюються" і починають працювати по-різному. Вивчити це питання їм допоможуть сліпі від народження люди, яким в ранньому віці вдалося повернути зір.

Читайте найцікавіше в рубриці "Наука і техніка"