تشخیص چهره برای معاشرت ضروری است. یک مطالعه جدید از دستگاهی استفاده کرد که تصاویر را به سیگنال‌های صوتی تغییر شکل می‌دهد تا به افراد نابینا اجازه دهد ویژگی‌های صورت را ببینند. نتایج، نور جدیدی را بر نواحی مغزی که برای شناسایی و پردازش چهره ها استفاده می شود، روشن کرده است.
جایگزینی حسی
توانایی پلاستیکی مغز برای تغییر عملکردها از یک ناحیه مغز به ناحیه دیگر، مدتهاست که دانشمندان علوم اعصاب را مجذوب خود کرده است و نشان داده شده است که افراد نابینا می توانند از حواس دیگر برای جبران از دست دادن بینایی خود استفاده کنند.
در مطالعه جدید، دانشمندان مرکز پزشکی دانشگاه جورج تاون (Georgetown University Medical Center)، اساس جبران بین بینایی و شنوایی را ترسیم کردند. آنها گروهی متشکل از 6 نابینا و 10 نفر بینا را استخدام کردند. افراد نابینا در این مطالعه یا نابینا به دنیا آمده بودند یا قبل از دو سالگی نابینا شده بودند. دکتر Josef P. Rauschecker، استاد علوم اعصاب و یکی از مدیران مرکز مهندسی اعصاب در دانشگاه جورج تاون در یک مصاحبه ایمیلی با شبکه فناوری، گفت: «ما از فناوری به نام «جایگزینی حسی» استفاده کردیم که اشکال بصری را با استفاده از یک تراشه کامپیوتری به صداها تبدیل می‌کند.
این فناوری برای تبدیل ویژگی‌های صورت به امواج صوتی مورد استفاده قرار گرفت که سپس برای گروه پخش می‌شد. فرآیند یادگیری زمان بر بود – با تکیه بر این که شرکت کنندگان بتوانند ابتدا “صدای” اشکال هندسی را قبل از اینکه این اشکال در نمادهای پیچیده تری که چهره ها را نشان می دهند ساخته شوند، شناسایی کنند. این آموزش در نهایت موفقیت آمیز بود. او توضیح داد: «همه افراد نابینا در بیش از 85 درصد مواقع قادر به تسلط بر کار و شناسایی چهره بودند.
بینش تصویربرداری مغز
در طول این فرآیند، از مغز شرکت کنندگان سه بار با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) تصویربرداری شد. این به نویسندگان این امکان را داد تا ببینند که در هنگام گوش دادن به “چهره ها” کدام نواحی مغز فعال می شوند. چندین ناحیه متفاوت مغز قبلاً در تشخیص چهره نقش داشته اند. دانشمندان قبلاً پیشنهاد کرده بودند که این فرآیند برای اجتماعی شدن آنقدر مهم است که سیم‌کشی مغزی که آن را قادر می‌سازد باید یا ذاتی باشد یا به نوزادان متکی باشد که در معرض اطلاعات بصری صورت قرار می‌گیرند.
یافته های راوشکر نشان می دهد که چنین نیست.
راوشکر می‌گوید: «در کمال تعجب، یکی از گره‌های اصلی در شبکه تشخیص چهره مغز، ناحیه صورت دوکی شکل (FFA یا Fusiform Face Area) روشن شد، اما در سمت مخالف مغز از جایی که در افراد بینا روشن می‌شد، روشن شد. این تیم معتقد است که این تفاوت ممکن است با نقش‌های مختلف برای دو طرف FFA توضیح داده شود – یکی پردازش الگوهای متصل در اطلاعات چهره و دیگری پردازش بخش‌های جداگانه.
یافته ها نشان می دهد که قرار گرفتن در معرض خطوط و هندسه بیان صورت، به جای ورودی بصری به طور خاص، برای عملکرد FFA حیاتی است. در یک بیانیه مطبوعاتی، دکتر پائولا پلازا، یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه، گفت که یافته ها نشان می دهد که FFA “مفهوم” یک چهره را رمزگذاری می کند.
تحقیقات جدید اخیراً مکانیسم های پشت انعطاف پذیری مغز را به چالش کشیده است. مقاله ای که توسط محققان دانشگاه جان هاپکینز و دانشگاه کمبریج در eLife منتشر شده است، نشان می دهد که به جای سیم کشی مجدد توانایی ها از یک ناحیه مغز به ناحیه دیگر، انعطاف پذیری تنها با روشن کردن توانایی هایی که در ناحیه جدید مغز پنهان هستند کار می کند.
راوشکر اذعان کرد که در حالی که نظریه «سیم‌کشی مجدد» در مورد پلاستیسیته هنوز غالب است، یافته‌های تیم او می‌تواند از هر دو طرف حمایت کند. همچنین می‌توان استدلال کرد که نورون‌های موجود در FFA بدون در نظر گرفتن حالت حسی، با هندسه پیکربندی‌های صورت تنظیم می‌شوند. به عبارت دیگر، توانایی نورون‌های FFA برای پاسخ دادن به صداها و لامسه‌ها از قبل ساخته شده است و تنها باید با رویکرد درست از بین برود.»
صرف نظر از اینکه مغز نابینا چگونه اطلاعات بصری را به دست می آورد، راوشکر می گوید رویکرد تیمش می تواند به کاهش اثرات نابینایی در جامعه ای که با استفاده از اطلاعات بصری ارتباط برقرار می کند، کمک کند. این ابزار در حال حاضر به کاربران اجازه می‌دهد تا عبارات اولیه شکلک‌مانند را تشخیص دهند، اما تیم امیدوار است که کاربران در نهایت بتوانند از نسخه ارتقا یافته ابزار برای شناسایی چهره‌های فردی استفاده کنند. راوشکر در پایان گفت: «من خوشبین هستم که فناوری‌های جدیدی می‌توانند برای استفاده از این انعطاف‌پذیری توسعه یابند و در نهایت به ما امکان می‌دهند دستگاه‌هایی بسازیم که افراد نابینا را قادر می‌سازد دوباره ببینند.
منبع:
https://www.technologynetworks.com
