기능을 제공하는 것 맹인 사람들이 시력을 조명하는 뇌의 비밀을

최근의 연구 경험을 중요하지 않습니다 특정한 시각적 기능입니다. 대신 두뇌를 나타나게 될 사전 배선된 해석하는 적어도 몇 가지 간단한 측면이 시각 세계의. 증거에서 온 테스트를 시각적 환상의 것 또한 정착을 돕는 오랜 토론을 이유에 대한 뇌 해석 하는 특정 종류의 이미지입니다.,

이미지에 대한 우리의 인식이 현실과 다를 때 우리는 시각적 환상을 경험합니다. 몇 가지 신경을 생각의 타고 난 배선 우리의 두뇌의 책임에 대한 환상은,다른 생각한 그들은 제품의 학습합니다. 이 문제를 해결하는 논쟁을 입증하기 어려운 말이나 자나 마르티네즈 Conde,신경과학자에는 뉴욕 주립대학교 Downstate 의료센터는 연구가 조화를 이루고 있습니다. “아기는 시각적 경험에 대해보고 할 수 없습니다.”라고 그녀는 말합니다. “그리고 이것을 시험하기 위해 아기에게 시각적 경험을 박탈하는 것은 윤리적이지 않을 것입니다.,”답은”사람의 생각,”그녀는 말까지 프로젝트 관를 공부를 시작하는 새로 발견 어린이들의 비전을 때 가장 먼저 취득한,근처에는 신생아습니다.

2010 년에 2011 년,Sinha 팀 구 어린이 그들에게서를 받아야 하는 백내장 수술입니다. Shroff Charity Eye Hospital 의 부모와 외과 의사에 따르면 피험자는 출생 이후 장님이었습니다. 그들의 붕대가 제거 된 직후,과학자들은 그들에게 폰조 환상을 보여주었습니다., 첫 번째 시연보다 더 많은 전 세기,이 환상은 일반적으로 라인을 수렴되는 지평선에(같은 기차)와 두 개의 짧은 평행선을 절단하는 것입니다. 수평선은 동일하지만 수평선에 가까운 선은 더 길게 보입니다.

지배에 대한 설명 Ponzo 착각은 그것이 결과 뇌의 해석 경험을 2D 이미지로 3D 화면으로,개별 요소의 이미지 인식을 다양한 깊이 있습니다., “는 학습하게 연결하는 이러한 두 개의 동일한 라인에서는 이런 환상의 것으로 서로 다른 두 거리에서,우리에게”Sinha 설명합니다. 두뇌는 명백한 수평선에 가까운 선을 더 멀리 떨어져 있고 따라서 다른 동일한 선보다 더 길게 해석합니다.

경우 Ponzo 환상의 결과였 visual 학습,이 나라 아이들이 빠지지 않습니다. 그러나 팀의 놀라운,아이들이만큼 취약하 Ponzo 환로 제어 과목으로 정상적인 비전은:그들은 지속적으로 찾을 줄에 가까운 지평선상,팀 보고서는 현재의 생물학에서 수 있습니다.,

아이들이 또한 하락에 대한 Müller-lyer 환상의 선을 가진 화살촉 모두에서 끝나의 설정 화살촉 포인트 바깥쪽으로,다른 안쪽으로 향한다. 안쪽 화살촉이있는 선은 더 길어 보입니다. “이러한 결과를 바탕으로 우리가 말할 수있는 것은 경험이 아니라는 것입니다.”라고 Sinha 는 말합니다. “그것은 다른 것입니다. 그것은 아마도 뇌가 아마도 선천적으로 반응하도록 프로그램 된 이미지에서 매우 단순한 요인에 의해 주도되고 있습니다.”

Martinez-Conde 는 Müller-Lyer 환상이 어떻게 작동하는지에 대한 추측을 기꺼이 감수합니다., 그녀의 과거 연구는 우리의 눈이 주목하는 경향이 모서리보다 더 있습니다. 아마도 그녀는 말한다,우리의 두뇌에 초점을 맞추고 모퉁이의 바깥쪽 화살촉을 만들고,그들 사이에 선보 보다 짧은 라인으로 안쪽 화살촉. “그러나 이것은 그것을 증명할 데이터가 없기 때문에 큰 소금 알갱이로 가져 가야합니다.Martinez-Conde 는”

메커니즘이 무엇이든,새로운 연구는”우리가 태어 났을 때 빈 슬레이트가 아니라는 증거가 늘어나고 있습니다., 다른 증거가에서 최근 연구에 의해 아미르 Amedi,신경과학자에서 예루살렘 히브리 대학,그리고 동료들이 사용 fMRI 을 비교 시각 피질의 선천적인 장님과 개인의 일반적으로 근시안적인 것들입니다. 그들은 기본적인 조직의 시각 피질의 선천적인 사람들이 장님과 유사하는 일반적으로 발견,및 모두 비슷한 연결이 사이의 다른 부분 cortex. 즉,”우리는 어떤면에서 시각적 경험이 등장 할 필요가 없다는 것을보기 위해이 기계로 태어났습니다.”라고 Amedi 는 말합니다., “시각 시스템은 특정 연결 및 계산 편견과 함께 제공됩니다.”

이러한 PREWIRING 은 수술 후 몇 달 동안 Prakash 어린이가 기능적 시력을 얻는 데 도움이 될 수 있다고 Amedi 는 추측합니다. 그러나 경험과 학습은 시각적 습득에 더 큰 역할을하는 것처럼 보입니다. “성장하고 있다는 증거는 성인의 뇌에 변경할 수 있습니다 구조와 기능,”says 브리짓 Roeder,는 신경 심리학자의 대학에서 함부르크에서 독일에 있습니다., 예를 들어,연구 결과는 어른 정기적으로 플레이션 비디오 게임에서 더 나은 특정 시각과 마찬가지로 작업도 글을 읽을 처방 병 또는 추적 여러 친구를 통해 이동할 때 사용할 수 있는 군중입니다.

Prakash 아이들과 더 관련이있는 것은 3 차원 공간의 정신적 이미지를 만드는 능력입니다. 뉴 델리의 인도 기술 연구소(Indian Institute Of Technology,Delhi)의 신경 과학자 인 Prakash 팀원 인 Tapan Gandhi 는”공간 이미지는 우리 삶에서 매우 중요합니다. “내가 묻는다면,당신의 부엌에 대해 생각하고,당신이 무엇을 보관했는지,당신은 그것을 시각화 할 수 있습니다., 이것은 우리의 일상 생활에 매우 중요합니다.”그러나 시각 장애인은 공간을 상상하는 데 능숙하지 않습니다. 시험 할 때 이 기능을 사용하여 매트릭스와 움직일 수 있는 구슬,카라 아이들이 수술을 받기 전에 제대로 수행에 비해 일반적으로 발견 사람,간디는 말합니다. 그러나 수술 직후,그들은 공간 이미지 작업에서 개선되기 시작합니다. 비전은 뇌가 공간의 정신지도를 만드는 데 중요해야한다고 그는 말합니다., 그리고 두뇌를 하거나 없는 중요한 창의 이 능력에 대해서,또는 창문이 부과될 수 있습니 많은 나중에 생활에서,간디와 동료는 보고에서 12 월 2014 문제의 심리적 과학.

팀은 인간의 얼굴을 facelike 이미지와 구별 할 수있는 능력에서 비슷한 적응력을 발견했습니다. 수술 직후 프라 카쉬 환자는 그 차이를 말할 수 없습니다. 그것도 교리와 모순된다:얼굴에 호밍하는 것은 과학자들이 타고난 것이라고 생각하는 하나의 시각적 능력이다. 그러나 몇 주 후에 새로 목격 된 사람은 인간의 얼굴을 식별하고 다른 얼굴을 인식하기 시작할 수 있습니다., 팀은 또한 환자가 터치를 시력과 연결하는 법을 빨리 배우는 것으로 나타났습니다. 다른 말로하면,그들은 거리에서 그 물체를 볼 때 눈을 가리는 동안 접촉 한 물체를 곧 인식 할 수 있습니다.그러나 가소성에는 한계가 있습니다. 콜리 뇽과 그의 동료들은 캐나다에서 백내장으로 태어 났지만 1 세가되기 전에 교정 수술을받은 성인 그룹을 연구했습니다. 적어도 20 년 동안 시력을 회복 했음에도 불구하고 모든 개인은 시력이 약간 손상되었습니다., 그들의 3 차원 인식과 움직임을 감지하는 능력 또한 미공개 결과에 따라 손상되었습니다. 연구팀은 두뇌는 이러한 개인의 수를 나타날 다른 유선:와는 달리 일반적으로 발견 사람들,그들의 시각적 대뇌 피질 또한 프로세스 사운드,그들은 보고서에는 현재 있습니다.

“정말 무엇인지 여기에서 눈에 띄는 것은 우리가 말하는 사람들의 박탈되는 몇 주 동안 몇 개월 동안,하지만 그것은 오래 계속되는 재구성의 반응하는 뇌를 더하는 소리를,”꼴리뇽 말한다., 수년간 맹인 인 프라 카쉬 환자들도 시각 피질이 재구성 될 가능성이 있으며,이는 회복을 방해 할 수 있다고 그는 말합니다. “그들은 과거의 흔적을 가지고 있으며,과거는 실명입니다.”라고 그는 말합니다. “이 사람들은 전에 본 사람처럼 시력을 회복 할 수 없을 것입니다.”

Sinha 의 연구 결과는 이것을 확인합니다. 이 나라의 환자 개발하지 않는 비전 날카로운 정상적으로 발견됩니다. “에도 불구하고 다음과 같은 이 아이들은 몇 년 동안,우리는 우리를 찾을 수 없습니다의 진행력을 정상,”Sinha 말한다., 을 제안하는 중요한 창력을 닫는 언젠가기 전에 그들은 8—어린 나이 나라는 지금까지 처리됩니다.

Yadav 의 경험은 전형적입니다. “내 안경으로 신문 헤드 라인을 읽을 수 있습니다.”라고 그는 말합니다. 그러나 그의 수술 이후 4 년 동안 그는 여전히 신문과 책에서 더 미세한 인쇄물을 읽는 데 어려움을 겪고 있습니다.

창을 닫기 위한 대비 감도:구별할 수 있는 능력을 대조,색상,패턴,하나의 가장 기본적인 기능의 비전입니다., 에서 하나의 테스트,Sinha 의 팀을 보여줍 Prakash 아이 네 가지 패턴을 집,스퀘어,사과,그리고 원고 그들을 요구를 식별하는 패턴으로 그 변경에서 크기와 대비를 얻을 수 있습니다. 일반적으로 시력을 가진 사람들은 대비가 특정 임계 값 이상인 경우 크기 범위에 대해 이러한 패턴을 감지 할 수 있습니다. 프라 카쉬 어린이의 경우 수술 후 몇 개월까지 대비 감도가 크게 향상되지만 정상 수준에 도달하지는 않습니다. 그들은 제한된 범위의 크기를 감지하는 데 붙어 있으며 대비가 상당히 높을 때만 붙어 있습니다.,

함께 찍은,연구 결과를 보여 주는 것이 없다 하나의 중요한 기간에 관한 비전을 말한다 이미 Kalia,박사과 동료 Sinha. “시력이 회복 가능한지 아닌지”라고 그녀는 말하면서”더 복잡한 이야기입니다.,이스라엘 텔 아비브 대학(Tel Aviv University)의 신경 과학자 인 Uri Polat 는”

훈련은 Prakash 어린이들이 더 많은 시각 기능을 회복하는 데 도움이 될 수 있다고 말한다. “창문이 닫히지 않습니다.”라고 그는 말합니다. “덜 민감 해집니다.”

2004 년 Polat 은 훈련이 약시 또는 게으른 눈을 가진 성인의 시력을 회복 할 수 있음을 처음으로 보여주었습니다. 게으른 눈은 유아기 동안 시각 피질의 정상적인 발달을 예방합니다. 환자는 양안 시력뿐만 아니라 시력 저하 및 대조 감도가 손상되었으며,감소 된 시력은 10 세 이후에 돌이킬 수없는 것으로 간주되었다., Polat 는 환자가 크기와 대비가 변하는 흐릿한 흑백 패턴을 가진 gabor 패치 이미지의 변형이있는 컴퓨터 화면을 보게했습니다. 단 한 달간의 훈련 후,그의 환자들은 시력과 대조 감도가 더 좋았습니다.

Amedi 하는 것에 동의 훈련은 중요하다,그러나 생각해야 하는 관련 접촉과 소리,너무 감각을 하는 사람들이 장님에 의존하기로 이동합니다. 그의 연구는 해석하는 소리 또는 터치,그들은 그에 의존하는 부분을 그들의 시각 피질로 헌신 비전입니다., 예를 들어,그들은 시력이 독서에 사용하는 점자에 대해 뇌의 동일한 부분을 사용합니다. 프로젝트 Prakash 을 열 계획을 주거 학교는 내년을 회복하고 교육하는 어린이 백내장 수술 후 사용하여 육체적 운동과 감각적 경험을 합니다.

궁극적으로 Prakash 팀은 시력 회복이 시각 피질을 변화시키는 방법을 밝히기를 원합니다. 그들은 fMRI 로 뇌의 변화를 조사하기 시작했습니다.

때 이미지가 시각 피질의 하기 전에 환자 및 2 일,수술 후 다른 지역의 피 작동하는 것으로 나타나 in synchrony., “그렇다면 당신은 높은 활동의 한 부분에서 피질,당신은 유사한 활동의 다른 부분에서 피”Sinha 말한다. “마치 시각 피질의 많은 부분이 함께 맥동하는 것처럼 보입니다.”

그러나 수술 후 불과 몇 개월 만에 fMRI 사진이 변경되기 시작합니다. 시각 피질의 다른 영역은 차등 적으로 빛을 발하여 노동 분업을 제안합니다. 의 사진은 인간의 얼굴을 다음과 같은 환자,예를 들어,활성화 영역의 cortex 알려에 대응하는 얼굴에서 일반적으로 발견 사람들이다.”라고 Amedi 는 말합니다., “시각적 정보를 처리하기 시작하면 작업을 수행 할 수 없습니다. 그들은 물건,사람을 식별 할 수 없습니다. 그것은 그들에게 모두 같은 넌센스입니다.”그러나 시간이 지남에 따라,그리고 두뇌를 배운 객체를 구별,모양,그리고 얼굴을 서로 다른 지역의 시각 피질 시작을 전문적으로 하십시오.

신하,하나,뇌의 이러한 변화를 기대하지 않았다. “나는 깜짝 놀라게 하여 그냥 얼마나 대규모 변경 내용은 어떻게 빠르게 발생하고,어떻게 늦은 인생에서 그것은 일어날 수 있습니다,”라고 말합니다. 그는 또한 프로젝트가 생성 한 결과의 분출물을 기대하지 않았습니다., “나는 상당히 오래된 아이들과 함께 일해야한다는 것을 걱정했고,우리는 실패를 위해 스스로를 설정하고 있었다.”대신 프로젝트를 가져왔다 수백 명의 젊은 사람들은 다음과 같 Yadav 빛으로는 퍼팅 분야의 시각 신경과학에서 새로운 빛을 뿐입니다.

Project Prakash 에 대한 슬라이드 쇼를 참조하십시오.

저자 Rhitu Chatterjee 와 함께 팟 캐스트를 듣습니다. 피>

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