大脑是如何识别脸和手

大脑是如何识别脸和手？

1892年，由德国医生维尔布兰特首先发现的一种病，引起了医学界的瞩目。患者是位43岁的妇女。在一次脑血栓病发作之后，竟连亲朋好友也认不出。只能依据回音来识别熟人。但是她的视力却是正常的，能够看懂文字，能够正确地认识复杂的图形和颜色。以后，类似的病例又发现了多起。于是，这种病便被定名为“相貌失认症”。据研究，造成这种疾病的原因是：

在患者大脑的枕叶的前下方，接近颞叶的部位上，左右半球都发生了病变。而这个部位，正是与对脸的知觉和记忆有关的。

近年来，有关大脑对脸的识别的研究工作，又取得了突破性的进展。美国耶鲁大学的布鲁斯小组和英国圣安德鲁斯大学的贝雷特小组，先后在1981年和1982年，在人类的近亲——猴子的大脑颞上沟中，发现了只对脸的形象起强烈反应的所谓“脸细胞”，为此轰动了科学界。那个位置接近于人的相貌失认症患者的脑中发生病变的部位。以后又在邻近的颞下回、颞叶的深处，发现了脸细胞。

脸细胞能够区分每个个体的脸型吗？英国的两位研究者贝雷特和史密斯对此进行了试验。他们一面让试验猴子观察他们的脸，一面在自己的脸的表情和照明条件等方面作各种变化。

结果发现，猴子的一部分脸细胞对史密斯的反应程度，要比对贝雷特的强烈3—10倍；而另一部分脸细胞只对贝雷特作强烈反应。显然，这些猴子由此就能把两个个体区别开来。

贝雷特小组的科学家还发现，即使同样的面孔，由于映人眼中的方向不一样，脸细胞的反应程度也是不同的。这个研究小组经过深入的研究，发现了两类脸细胞：第一类是当对方的视线对着试验猴子时起反应的脸细胞；第二类是当对方的视线没有对着它时起反应的脸细胞。有趣的是，即使掩去除眼以外的脸的其余部分，但是只要视线对准受试的猴子，则第一类中仍有一部分起强烈反应。而在对方没有对着它时，即使再掩上眼睛，则在第二类中也有一部分起强烈反应。这就表明，这些脸细胞能够敏锐地辨别出对方的眼睛是否在看着自己。

贝雷特认为，猴子是过着群居生活的，为了使整个群落和谐地生活下去，它们不仅需要识记每个成员的面孔，理解与对方的等级关系，更需要了解对方对自己的态度，因此识别对方脸的方向、尤其是视线的方向显然有着重要的意义。

除了脸细胞之外，1984年，英国生物学家迪西蒙在猴脑的颞下回，发现一种专门识别手的所谓“手细胞”。研究者一面让猴子观看各种图片，一面测定手细胞的电位变化。结果发现，当猴子看到真实的手时，手细胞反应非常强烈。但是，如果图片上只是手的轮廓或省略了手指的手，那么手细胞的反应就会减弱。看到与手无关的图片，手细胞便毫无反应。

脸细胞和手细胞的发现，在科学界激起了轩然大波。日本东京大学神经生理学家三上章允和久保田竟概述了两种截然不同的观点。

一种观点认为，每个具体的客体和概念，都是由脑内不同的专门细胞来认识的脸，脸细胞和手细胞的发现支持了这种可能性。也许还存在着反映脚的脚细胞、反映苹果的苹果细胞……

另一个学派否定了上述观点。他们认为，只有象脸和手那样极重要的客体，才需要灵长类动物的大脑具备特殊化的专门细胞，加以反映和处理。而其他客体则是在脑内特定场所集中进行处理的。如果每一种具体东西是由每一种专门细胞来认识的，那么当“电视机细胞”、“电话细胞”等死亡时。人们岂不是就不能识别这些具体东西吗？事实上，目前除了发现脸细胞、手细胞之外，并没有发现其他类似的专门细胞。为此，这派科学家提出了“多细胞互相作用学说”。这个学说认为，在认识客体和形成概念的过程中，单靠一类细胞的作用，无法认识其本质，只能反映事物的一个方面，这就需要多种细胞一起工作，以便把事物的各个特征组合起来，形成不同的形象，从而提高人的认识能力。

目前，世界脑科学界对上述争议持有浓厚的兴趣，正在进行各种各样的试验，新的课题一个接一个提出来了：脸细胞和手细胞是先天就有的，还是后天形成的？除此之外，还在其他类似的专门细胞吗？各种视觉信息又是如何由多种细胞互相作用来完成的……科学家将如何用实验手段来解决这些饶有兴趣的问题，我们将拭目以待。