Один из ключевых способов изучения работы мозга человека – это изучение патологий. В журнале PLOS One вышла любопытнейшая статья, в которой авторы задались вопросом: как будет распознавать изображения, закодированные звуками мозг слепых. Оказалось, что схематические звуковые «лица» мозг слепых людей распознает той же специфической зоной, что и распознает увиденные лица мозг зрячих.
Авторы исследования привлекли 16 взрослых добровольцев – шесть так называемых early blind (это либо слепые с рождения, таких было половина испытуемых, либо ослепшие в раннем детстве, ранее двух лет от рождения) и десять зрячих. С этими людьми проводились тренировки с особым сенсорно-заместительным устройством (SSВ, Sensory Substitute Device). Суть этого устройства – в особом экране-камере, считывавшем изображение, переводившем его в простые 64-пиксельные изображения (причем в центральной зоне пиксели были в четыре раза меньше, т.е. разрешение центральной зоны – в 4 раза больше). При этом для зрячих SSD было еще и «ослепляющим» устройством, просто видеть испытуемые не могли.
Каждый пиксель камеры ассоциировался со своим тоном звука, возраставшим снизу вверх и слева направо, что позволяло после тренировок приблизительно распознавать демонстрируемые фигуры. После чего со всеми участниками проводились эксперименты в томографе: им демонстрировались стилизованные рожицы, фигуры, похожие на дом и просто абстрактные штрихи.
Оказалось, что и у слепых, и у зрячих людей закодированные звуком лица-смайлики обрабатываются тем же участком мозга, что активируется для распознавания реальных лиц зрячими людьми – частью веретенообразной извилины, что называется FFA – face fusiform area.
Ученые обнаружили, что активация мозга звуком при распознавании лица у слепых людей обнаруживалась в основном в левой FFA, в то время как обработка лица у зрячих людей происходила в основном в правой FFA.
«Мы полагаем, что разница между слепыми и незрячими людьми может быть связана с тем, как левая и правая стороны веретенообразной области обрабатывают лица – либо как связанные паттерны, либо как отдельные части, что может стать важной подсказкой, помогающей нам усовершенствовать наше устройство для замещения сенсорных функций», — говорит автор статьи Джозеф Раушекер (Josef P. Raushecker), содиректор Центра нейроинженерии Джорджтаунского университета.
В будущем авторы планируют продолжить эксперименты со «звуковым зрением» для слепых людей, увеличив разрешение своего сенсорозаместительного устройства.
Текст: Алексей Паевский
Plaza PL, Renier L, Rosemann S, De Volder AG, Rauschecker JP (2023) Sound-encoded faces activate the left fusiform face area in the early blind. PLoS ONE 18(11): e0286512. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0286512
