乔治城大学医学中心的神经科学家和同事使用一种将图像转换为声音的专用设备表明，盲人使用大脑中称为梭形面部区域的部分来识别基本面孔，该区域对于处理面部表情至关重要。有视力的人。

研究结果于 2023 年 11 月 22 日发表在PLOS ONE上。

一段时间以来，人们就知道盲人可以通过使用其他感官来在一定程度上弥补视力的丧失。我们的研究通过借助我们称为感觉替代设备的技术设备将基本视觉模式编码为听觉模式，测试了视觉和听觉之间的可塑性或补偿的存在程度。通过使用功能磁共振成像（fMRI），我们可以确定这种补偿可塑性发生在大脑的哪个部位。”

Josef Rauschecker，博士，理学学士，乔治城大学神经科学系教授，该研究的资深作者

人类和非人类灵长类动物的面部感知是由专门的皮质区域拼凑而成的。这些地区如何发展仍存在争议。由于面部识别对社会行为的重要性，许多研究人员认为面部识别的神经机制是灵长类动物与生俱来的，或者依赖于早期对面部的视觉体验。

“我们对盲人的研究结果表明，梭形面部区域的发育并不取决于实际视觉面部的经验，而是取决于对面部构造几何形状的暴露，这可以通过其他感官方式传达，”劳斯切克补充道。

该研究的主要作者之一、现就职于智利安德烈斯贝洛大学的 Paula Plaza 博士表示：“我们的研究表明，无论输入通道如何，梭形面部区域都会编码面部的‘概念’。 ，或者视觉体验，这是一个重要的发现。”

6 名盲人和 10 名视力正常的人作为对照对象，进行了三轮功能性 MRI 扫描，以了解在从图像转换为声音的过程中大脑的哪些部分被激活。科学家发现，盲人的大脑通过声音激活主要发生在左侧梭状面部区域，而视力正常的人的面部处理主要发生在右侧梭状面部区域。

“我们认为盲人和非盲人之间的左/右差异可能与梭状区域的左侧和右侧如何处理面部有关 - 要么作为连接的图案，要么作为单独的部分，这可能是一个重要的线索帮助我们改进我们的感觉替代装置，”劳斯切克说，他也是乔治城大学神经工程中心的联合主任。

目前，盲人可以通过他们的设备识别基本的“卡通”面孔（例如笑脸表情符号），并将其转录为声音模式。通过声音识别面孔是一个耗时的过程，需要进行多次练习。每节课都从让人们认识简单的几何形状开始，例如水平线和垂直线；然后刺激的复杂性逐渐增加，因此线条形成了形状，例如房子或脸，然后变得更加复杂（高与宽的房子，快乐的脸与悲伤的脸）。

最终，科学家们希望将真实面孔和房屋的图片与他们的设备结合使用，但研究人员指出，他们首先必须大大提高设备的分辨率。“我们很想知道盲人是否有可能学会从照片中识别个人。这可能需要使用我们的设备进行更多练习，但现在我们已经精确定位了大脑区域在翻译发生的地方，我们可以更好地处理如何微调我们的流程，”Rauschecker 总结道。

除了 Rauschecker 之外，乔治城大学的其他作者还有 Laurent Renier 和 Stephanie Rosemann。安妮·G·德·沃尔德 (Anne G. De Volder) 在本手稿准备期间去世，她在比利时布鲁塞尔天主教鲁汶大学神经科学研究所神经康复实验室工作。

这项工作得到了国家眼科研究所 (#R01 EY018923) 的资助。