Yeni araştırma bulguları, yüzleri tanıma konusunda uzmanlaşan beynin zamanla dokuda yoğunlaşmasına neden olur.
Keşif araştırmacılara şaşırtıcı geliyor, çünkü çocukluktan yetişkinliğe doğru beyin gelişimi uzun zamandır sinapsların budanmasıyla, nöronlar arasındaki bağlantılarla gerçekleşiyordu. Diğer bir deyişle, beynin yeni doku ile değil, daha aerodinamik hale gelmesiyle geliştiği düşünülüyordu.
Çalışma ayrıca beyin yapısındaki bu değişikliklerin yüzleri tanıma yeteneği ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Stanford Üniversitesi'nde nörobilim alanında doktora adayı olan bir araştırma lideri olan Jesse Gomez, genel olarak, yetişkinlerin yüzleri tanıma konusunda daha iyi olduklarını söyledi.
Ancak gelişim kişiselleştirilmiştir. Gomez, WordsSideKick.com'a “Yetişkinlere benzer doku değerlerine sahip bazı çocuklar var, ancak bu çocukların da yetişkinlere benzer beyin işlevleri var” dedi. Aynı şekilde, yüz tanımada kötü olan bazı yetişkinlerin yüz tanıma bölgesinde çocuksu yoğunlukta görüldüğünü söyledi. [Beynin İçinde: Zaman İçinde Bir Fotoğraf Yolculuğu]
Gomez'in beyin gelişimine dair açıklamaları, bebeklerin zamanla sersemlemiş nöronların ve bağlantıların bir isyanıyla doğmuş olmalarıdır. Faydalı bağlantılar güçlendirilirken, yeterince kullanılmayanlar budanır. Sonuç olarak, beyin daha verimli hale gelir.
Bu süreç kesinlikle hayatın ilk üç yılı boyunca gerçekleşiyor, dedi Gomez, ancak 3 yaşından sonra gelişme hakkında çok az şey biliniyor. O ve meslektaşları ilkokul çağındaki çocukların beyinlerini zamanla tekrar tekrar tarayarak soruyu ele alıyorlar. Bu çocukların beyinlerini genç yetişkinlerin beyinleriyle karşılaştırmak.
Çocuk beyinlerini yetişkin beyinleri ile karşılaştırırken, araştırmacılar beynin arkasına yakın, görsel kortekste yer alan fusiform yüz alanı olarak adlandırılan beyin bölgesinin arka kısmında yaşla birlikte artan yoğunluk bulmuşlardır. Bu beyin bölgesi insan yüzlerini farklılaştırmak konusunda uzmanlaşmıştır.
Yoğunluktaki bu değişiklikleri saptamak için araştırmacılar, kalitatif manyetik rezonans görüntüleme (qMRI) adı verilen bir yöntem kullanmışlardır. Standart MRG, beyaz madde ve gri madde gibi farklı beyin dokuları arasında ayrım yapabileceğini belirtti, Gomez, ancak insanlar arasında karşılaştırılabilecek herhangi bir kesin-beyin-hücre yoğunluğu değeri veremez. Yeni yöntem, qMRI, olabilir. Beyin dokusunda sudaki heyecan verici protonlarla çalışır. Gomez, protonların dinlenme durumuna geri sakinleşmesi için gereken sürenin beyin yoğunluğu hakkında bilgi sağladığını açıkladı.
Heyecanlı protonları eğirme üstlerine karşılaştırdı.
Gomez, "Bir tepenin dağınık bir masada olması halinde, daha hızlı bir şekilde yavaşlayacak ve şeylere çarpacak ve daha çabuk düşecek diye düşünebilirsiniz," dedi. Aynı şekilde, bir proton doku ile yoğun bir alanda ise, daha çabuk yerleşecektir. Böylece, gevşeme için daha hızlı bir zaman daha yoğun bir beyin bölgesi anlamına gelir.
Araştırmacılar, 25 yetişkinte (22-28 yaş arası) 22 çocuktan (5 ila 12 yaş arası) daha hızlı gevşeme süreleri buldular. Yoğunluğun artmasıyla ilgili bu gösterge, yalnızca tanıma için uzmanlaşmış olan yakın bir bölgede değil, yüz tanıma bölgesinde bulundu. Dahası, bir kişinin yüz tanıma alanı ne kadar yoğun olursa, MRI tarayıcısında alınan yüz tanıma testlerinde o kadar başarılıydı. [Beyin Hakkında Bilmediğiniz 10 Şey]
Ne tür bir beyin dokusunun yaşla birlikte artan yoğunluğa neden olduğunu bulmak için, Gomez ve meslektaşları önce çeşitli olasılıkları test eden bilgisayar simülasyonlarını çalıştırdılar. Bilim adamları, zamanla, beynin bir elektrik teli etrafındaki plastik gibi nöronların uzun aksonlarını izole eden yağ minesini, zamanla bildiğini biliyordu. Ancak simülasyonlar, miyelinin tek başına beyin yoğunluğunu açıklayamadığını gösterdi, araştırmacılar Science dergisinin 6 Ocak sayısında rapor verdi.
Daha sonra araştırmacılar, ölen yetişkinlerden gelen bağışlanmış beyinlerin anatomik örneklerine yöneldiler. Bu örnekler, yetişkin beyinlerinin yüz tanıma bölgesinin yetişkinlikte yer tanıma alanından daha fazla hücre gövdesine sahip olmadığını gösterdi. Aslında, daha az vardı.
Gomez, “Bu bize büyüyen dokuların hücre gövdeleri olamayacağını söyler, bu yüzden 'nöral dolgu” olmalıdır. Nöral dolgu, aksonlar, sinapslar ve dendritler gibi hücre gövdelerini çevreleyen dokular, sinapslarda sona eren aksonların uçlarındaki dallı yapılardır.
Gomez, "Eğer küçük bir bahçe hayal edemiyorsanız, bahçenin kendisi genişlemiyor ya da kare çekimlerde büyüyor değil, ama orada bulunan bitkiler birkaç dal daha filizliyor ya da yapraklar daha dolgunlaşıyor," dedi.
Gomez, özellikle dendritlerin, insanların çocukluktan yetişkinliğe kadar yüz tanımada neden daha iyi olduklarını açıklayabileceğini belirtti. Bu dallanma yapıları, beyindeki farklı kaynaklardan daha fazla bilgi toplamak için genişleyebilir, dedi. Aynı zamanda nöronların onları sessizleştirmek için komşu nöronlara ulaşmalarına yardımcı olabilirler, özellikle de özellikle uyumlandıkları bir uyaran aldıklarında kendi seslerini güçlendirirler.
Gomez, yetişkinlerin yüz tanıma bölgesinin yoğunluğuna ne olabileceğini kimse bilmiyor, dedi. Yüz tanıma yetenekleri, 20'li yaşların sonunda veya 30'lu yaşların başında - çalışmadaki yetişkinlerin çoğundan biraz daha büyük - dedi. Araştırmacılar zamanla aynı katılımcı grubunu takip etmeyi planlıyorlar.
Eğer yüz tanıma bölgesi “o zaman hala büyüyorsa, bu süper bir şey olurdu” dedi Gomez, “ama onları tekrar taradığımızda öğrenmeliyiz.”
Canlı Bilim ile ilgili orijinal makale.