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在成年人大脑的视觉皮层中，有一个小区域专门对面孔做出反应，而附近的区域对身体或风景等场景表现出强烈的偏好
神经科学家长期以来一直假设，儿童这些区域的发展需要多年的视觉经验
然而，麻省理工学院的一项新研究表明，这些区域的形成比以前想象的要早得多
在一项针对2到9个月大的婴儿的研究中，研究人员发现婴儿视觉皮层中已经对面孔、身体或场景表现出强烈偏好的区域，就像他们在成年人身上所做的那样
“这些数据推动了我们的发展，使婴儿的大脑看起来更像成年人，在更多方面，比我们想象的更早，”约翰·W·瑞贝卡·萨克斯说
Jarve大脑和认知科学教授，麻省理工学院麦戈文大脑研究所成员，这项新研究的资深作者
研究人员利用功能磁共振成像(fMRI)从50多名婴儿身上收集了有用的数据，这个数字远远超过了以前任何研究实验室能够扫描的数据
这使得他们能够以一种直到现在都不可能的方式检查婴儿的视觉皮层
麻省理工学院研究生、这项研究的主要作者希瑟·科萨科夫斯基(Heather Kosakowski)说:“这一结果将使很多人不得不真正努力理解婴儿大脑、发展起点和发展本身。”这项研究今天发表在《当代生物学》上
独特的地区 20多年前，沃尔特·A
麻省理工学院认知神经科学教授罗森布莱特利用功能磁共振成像发现了纺锤形面部区域:视觉皮层的一个小区域，对面部的反应比任何其他类型的视觉输入都强烈
从那以后，Kanwisher和她的同事们还发现了视觉皮层中对身体(纹状体外的身体区域，或EBA)和场景(海马旁的地方区域，或PPA)有反应的部分
“在几乎每个成年人中，都有这一组功能上非常独特的区域，它们或多或少地存在于同一个地方，”Kanwisher说，他也是麻省理工学院大脑、思维和机器中心的成员，也是这项新研究的作者
“这引发了所有这些关于这些地区如何发展的问题
他们是如何到达那里的，你如何在每个人身上建立一个结构如此相似的大脑？" 试图回答这些问题的一种方法是调查这些高选择性区域最初是何时在大脑中形成的
一个长期存在的假设是，这些区域需要几年的视觉经验才能逐渐对特定目标有选择性
研究视觉皮层的科学家已经在4岁或5岁的儿童中发现了类似的选择性模式，但很少有针对比这更小的儿童的研究
2017年，萨克斯和她的一名研究生本·迪恩报告了首次成功使用功能磁共振成像研究清醒婴儿的大脑
这项研究包括九个婴儿的数据，表明虽然婴儿确实有对面孔和场景有反应的区域，但这些区域还没有高度选择性
例如，纺锤形的面部区域并没有表现出对人脸的强烈偏好，而不是其他任何类型的输入，包括人体或其他动物的脸
然而，这项研究受到受试者人数少的限制，也受到其依赖于研究人员专门为婴儿开发的功能磁共振成像线圈的限制，该线圈不能像成人线圈那样提供高分辨率成像
在这项新研究中，研究人员希望从更多的婴儿身上获得更好的数据
他们制造了一种新的扫描仪，对婴儿来说更舒适，功能也更强大，分辨率与用于研究成人大脑的功能磁共振成像扫描仪相似
在进入专门的扫描仪后，婴儿和父母一起观看视频，这些视频显示了人脸、踢腿或挥手等身体部位、玩具等物体或山脉等自然场景
研究人员为这项研究招募了近90名婴儿，从52名婴儿身上收集了有用的功能磁共振成像数据，其中一半的婴儿贡献了使用新线圈收集的更高分辨率的数据
他们的分析显示，婴儿视觉皮层的特定区域对面部、身体部位和自然场景表现出高度选择性的反应，这些反应出现在成人大脑的相同位置
然而，对自然场景的选择性不如对面部或身体部位的选择性强
婴儿大脑 这些发现表明，科学家关于婴儿大脑如何发育的概念可能需要修正，以适应这样的观察，即这些特定区域比任何人预期的更早开始类似于成人的区域
Kosakowski说:“这些数据令人兴奋的是，它们彻底改变了我们理解婴儿大脑的方式。”
“视觉神经科学领域已经出现了许多理论，以适应这样一种观点，即这些专门区域的出现需要多年的发展
我们要说的是，不，你只需要几个月的时间
" 因为他们关于大脑中对场景做出反应的区域的数据不如他们观察的其他位置的数据强，研究人员现在计划对该区域进行额外的研究，这次在更大的屏幕上显示婴儿的图像，这将更接近模拟场景中的体验
在这项研究中，他们计划使用近红外光谱技术(NIRS)，这是一种非侵入性成像技术，不需要参与者在扫描仪内
萨克斯说:“这将让我们问，由于扫描仪实验设置的视觉限制，小婴儿对视觉场景是否有强烈的反应，而在这项研究中，我们低估了这一点。”
研究人员现在正在进一步分析他们为这项研究收集的数据，希望更多地了解梭形脸的发育是如何从他们研究的最小婴儿发展到最大婴儿的
他们还希望进行新的实验，检查认知的其他方面，包括婴儿大脑对语言和音乐的反应
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