Cuando caminamos por una calle concurrida, nuestros cerebros están constantemente activos, procesando una miríada de estímulos visuales. Las caras son estímulos sociales particularmente importantes y, de hecho, el cerebro humano tiene redes de neuronas dedicadas al procesamiento de caras. Estas células procesaninformación social, como si las caras individuales de la multitud son felices, amenazantes, familiares o novedosas.
Una nueva investigación de Caltech ahora muestra que la activación de las células faciales depende en gran medida de dónde prestas atención; no es suficiente que una cara simplemente esté dentro de tu campo de visión. Los hallazgos pueden conducir a una mejor comprensión demecanismos detrás de defectos cognitivos sociales que caracterizan afecciones como el autismo.
La investigación se realizó en los laboratorios de Ralph Adolphs PhD '93, el Profesor Bren de Psicología y Neurociencia y profesor de biología, y el colaborador Ueli Rutishauser PhD '08 del Centro Médico Cedars-Sinai en Los Ángeles y una visitaasociado en biología e ingeniería biológica en Caltech.
Un documento sobre el trabajo aparece en la edición del 24 de enero de Informes de celda .
"La capacidad de reconocer otros rostros humanos es la base de la conciencia social y la interacción", dice Adolphs. "El trabajo previo sobre este tema generalmente se ha llevado a cabo en condiciones bastante artificiales: se muestra una sola imagen grande en un monitor enfrente a un tema en el que centrarse. Queríamos entender cómo cambia la actividad cerebral con los movimientos oculares y capturar la dinámica natural de cómo las personas cambian constantemente su atención en escenas concurridas ".
Los investigadores se centraron en las células faciales en una región particular del cerebro llamada amígdala.
"Sabemos que una amígdala dañada puede provocar profundos déficits en el procesamiento de la cara, especialmente en el reconocimiento de las emociones, pero la forma en que las neuronas de la amígdala normalmente contribuyen a la percepción de la cara sigue siendo una gran pregunta abierta", dice Juri Minxha, un estudiante graduado en computación de Caltechy el programa de sistemas neuronales y autor principal del artículo: "Ahora, hemos descubierto que las células faciales en la amígdala responden de manera diferente dependiendo de dónde se está fijando el sujeto".
Cuando una célula facial responde a un estímulo, dispara impulsos eléctricos o "picos". Al trabajar con pacientes que ya tenían electrodos implantados en sus amígdalas por razones clínicas, el grupo midió la actividad de las células faciales individuales mientras simultáneamente controlaba dóndesujeto observado. A los sujetos se les mostraron imágenes de rostros humanos, rostros de mono y una variedad de otros objetos, como flores y formas. Este estudio es el primero en el que los sujetos eran libres de mirar alrededor de varias partes de la pantalla y enfocar su atención encosas diferentes.
El estudio encontró dos tipos de células faciales: las que disparan más picos cuando el paciente mira una cara humana y las que disparan algunas púas cuando el paciente mira la cara de otra especie en este caso, la deun mono. Ninguno de los dos tipos de células faciales se disparaba cuando los sujetos prestaban atención a objetos que no eran caras, incluso si esos objetos estaban cerca de una cara en la imagen.
"Vimos que si una persona estaba prestando atención a una imagen de una flor, por ejemplo, las células faciales no se dispararían incluso si la flor estuviera cerca de una cara", dice el autor principal Rutishauser. "Esto sugiere que las respuestas de la caralas células están controladas por dónde estamos enfocando nuestra atención "
Los experimentos en monos, realizados en colaboración con Katalin Gothard, de la Universidad de Arizona, mostraron resultados similares. En ambos grupos de sujetos, las células faciales respondieron mejor a los conespecíficos: caras de la misma especie ". Esto es notable porque hay muchos aspectosde percepción social y comportamiento social son diferentes entre las dos especies ", dice Gothard." Este descubrimiento ahora indica que la amígdala de los primates es una parte integral de la red de áreas del cerebro dedicadas al procesamiento de las caras a las que prestamos atención, y es la primeratal comparación directa entre humanos y monos "
Los estudios mostraron que cuando el mono y los sujetos humanos estaban viendo imágenes de la misma especie, las células faciales de los monos reaccionaron aproximadamente una décima de segundo más rápido que las células faciales de los humanos, validando una hipótesis de larga data queLas células en los monos responderían más rápidamente que las células correspondientes en los humanos. La diferencia de décimas de segundo es mayor de lo que puede explicarse por la variación en el tamaño del cerebro humano y del mono, dejando abierta la pregunta de por qué las células faciales humanas tienen un retrasorespuesta "El poder de este enfoque comparativo es que identifica diferencias críticas en la función cerebral que podrían ser exclusivas de los humanos", dice Rutishauser.
"El diseño experimental lleva a los investigadores un paso más cerca de estudiar cómo funciona el cerebro durante los comportamientos naturales", dice Minxha. "Idealmente, querríamos observar la actividad neuronal mientras una persona realmente se mueve a través de una escena abarrotada. El siguiente paso esestudiar cómo cambia la activación de las células faciales con el estado emocional del sujeto, o cuando están interactuando con alguien. También nos gustaría entender cómo las respuestas de las células faciales son diferentes en sujetos con trastornos clínicos específicos, como en personas con autismo, que estrabajo que hemos estado realizando también "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de California . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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