科学家发现了一类新的记忆细胞来记忆面孔

现在，新的研究揭示了大脑时间极区域的一类神经元，它们将面部感知与长期记忆联系起来。它不完全是虚构的祖母神经元——它不是一个细胞，而是一群细胞，它们共同记住了祖母的脸。该研究结果发表在科学，第一个解释了我们的大脑是如何反复灌输我们所珍视的人的面孔的。

洛克菲勒大学(The Rockefeller University)神经科学和行为学教授温里奇•弗雷瓦尔德(Winrich Freiwald)表示:“当我刚进入神经科学领域时，如果你想嘲笑某人的论点，你会把它当作‘另一个祖母神经元’——一个不可能存在的假设。”

“现在，在大脑中一个鲜为人知、研究不足的角落，我们发现了最接近祖母神经元的东西:能够将面部感知与记忆联系起来的细胞。”

我以前见过这张脸吗?

祖母神经元的概念最早出现在20世纪60年代，当时它是一种理论上的脑细胞，可以自己为一个特定的、复杂的概念编码。一个神经元用来记忆祖母，另一个用来回忆母亲，以此类推。从本质上讲，脑细胞与物体或概念之间的比例是一对一的，这一概念试图解决大脑如何将我们所看到的与我们的长期记忆结合起来的谜团。

此后，科学家们发现了大量专门处理面部信息的感觉神经元，以及大量专门存储个人遭遇数据的记忆细胞。但一个祖母神经元——甚至是一个能够将视觉和记忆连接起来的混合细胞——从未出现过。弗雷瓦尔德说:“我们的预期是，到目前为止，我们应该已经把它降下来了。”“远非如此!”我们不清楚大脑在哪里以及如何处理熟悉的面孔。”

此前，Freiwald和同事们发现，大脑颞极区域的一小块区域可能与面部识别有关。因此，研究小组使用功能性磁共振成像作为指导，放大了两只恒河猴的TP区域，并记录了TP神经元的电信号，猕猴在屏幕上观看熟悉的面孔(它们亲自见过)和只在虚拟中见过的陌生面孔的图像。

研究小组发现，TP区的神经元具有高度选择性，对受试者之前见过的面孔的反应比不熟悉的面孔更强烈。而且神经元速度很快——在处理图像后立即区分已知和未知的面孔。

有趣的是，这些细胞对熟悉面孔的反应是不熟悉面孔的三倍，即使这些受试者实际上已经在屏幕上多次看到不熟悉的面孔。这篇论文的第一作者、神经科学家索菲亚·兰迪说:“这可能表明了了解一个人的重要性。”“鉴于如今虚拟化的趋势，需要注意的是，我们在屏幕上看到的面孔可能不会引起与我们亲眼见到的面孔相同的神经元活动。”

祖母们的挂毯

这一发现构成了杂交脑细胞的第一个证据，与传说中的祖母神经元没有什么不同。TP区细胞的行为类似于感觉细胞，对视觉刺激有可靠而快速的反应。但它们也像记忆细胞一样，只对大脑以前见过的刺激(在这种情况下，是熟悉的人)做出反应，反映出大脑因过去的遭遇而发生的变化。弗雷瓦尔德说:“它们是非常视觉、非常感官的细胞，但就像记忆细胞一样。”“我们已经发现了感觉和记忆域之间的联系。”

但严格来说，这些细胞并不是祖母神经元。而不是一个细胞为一个熟悉的面孔编码，TP区域的细胞似乎是协同工作的，作为一个集体。

弗莱瓦尔德说:“这是大脑中的‘祖母面部区域’。”

在面部识别的核心区域TP的发现意味着研究人员可以很快开始研究这些细胞是如何编码熟悉的面孔的。Freiwald问道:“我们现在可以问这个区域是如何与大脑的其他部分连接的，以及当新面孔出现时发生了什么。”“当然，我们可以开始探索它是如何在人脑中工作的。”

在未来，这些发现还可能对患有人面失认症或脸盲症的人产生临床意义。脸盲症是一种社会孤立的疾病，影响着大约1%的人口。“脸盲症患者经常患有抑郁症。这可能会使人衰弱，因为在最糟糕的情况下，他们甚至认不出近亲。”

“这一发现有一天可以帮助我们设计出帮助他们的策略。”