W poprzednich badaniach na ludziach i innych ssakach z rzędu naczelnych naukowcy z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego (USA) ustalili, że identyfikowanie twarzy odbywa się w specjalnie przeznaczonych do tego obszarach mózgu znajdujących się w obrębie dolnej kory skroniowej (inferior temporal, IT). Dalsze analizy pokazały, że w tych rejonach występują specyficzne neurony, tzw. komórki twarzowe, które ulegają silniejszej aktywacji jedynie w momencie oglądania twarzy, a nie na przykład obserwowania innych przedmiotów.

Niektórzy specjaliści uznali wtedy, że komórki twarzowe są tak zaprogramowane, by każda z nich kodowała odrębną, specyficzną twarz. Ta teoria nie przemówiła jednak do prof. Doris Tsao i jej współpracowników z Caltech.

„Człowiek potencjalnie jest w stanie rozpoznać 6 miliardów ludzi, ale nie posiada 6 miliardów komórek twarzowych w dolnej korze skroniowej, dlatego musi istnieć inne rozwiązanie tego problemu” – stwierdzili.

W najnowszym badaniu naukowcy przyjrzeli się bliżej komórkom twarzowym w mózgach małp z rodziny makakowatych. Odkryli, że komórki te nie reprezentują konkretnych twarzy, lecz każda z nich odpowiada za analizowanie innego wymiaru dotyczącego wyglądu twarzy, np. odległości pomiędzy oczami, szerokości linii czoła, czy kolorytu skóry. Do tego ustalili, że komórek twarzowych jest zaledwie nieco ponad 200.

„Byliśmy zszokowani tym odkryciem, bo zawsze przypuszczaliśmy, że działanie komórek twarzowych jest dużo bardziej skomplikowane. Tymczasem okazuje się, że każda komórka twarzowa zajmuje się identyfikacją tylko jednego wymiaru i pozostaje ślepa na inne cechy” – komentuje Tsao.

Badacze rejestrowali aktywność poszczególnych komórek twarzowych w mózgach makaków i na tej podstawie stworzyli algorytm umożliwiający kodowanie twarzy. To pozwoliło im na bieżąco odtwarzać wygląd twarzy widzianej uprzednio przez zwierzęta wyłącznie w oparciu o aktywność mózgu.

„Odkryliśmy, że ten kod jest niezwykle prosty. Praktyczną konsekwencją naszego odkrycia był fakt, że mogliśmy zrekonstruować twarz widzianą przez małpy na podstawie obserwacji elektrycznej aktywności zaledwie 205 neuronów w ich mózgu. Być może w przyszłości będziemy mogli w podobny sposób rekonstruować twarze kryminalistów na podstawie analizy aktywności mózgu świadków” – mówi Tsao.

O szczegółach badania można przeczytać na tej stronie.