Una región clave del cerebro responde a las caras de manera similar en bebés y adultos
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Dentro de la corteza visual del cerebro adulto, una pequeña región está especializada para responder a las caras, mientras que las regiones cercanas muestran fuertes preferencias para cuerpos o para escenas como paisajes.
Los neurocientíficos han planteado durante mucho tiempo la hipótesis de que se necesitan muchos años de experiencia visual para que estas áreas se desarrollen en los niños. Sin embargo, un nuevo estudio del MIT sugiere que estas regiones se forman mucho antes de lo que se pensaba. En un estudio de bebés de dos a nueve meses de edad, los investigadores identificaron áreas de la corteza visual infantil que ya muestran fuertes preferencias por caras, cuerpos o escenas, tal como lo hacen en adultos.
«Estos datos mejoran nuestra imagen del desarrollo, haciendo que los cerebros de los bebés se parezcan más a los adultos, en más formas y antes de lo que pensábamos», dice Rebecca Saxe, profesora John W. Jarve de Ciencias del Cerebro y Cognitivas, miembro de McGovern Institute for Brain Research del MIT, y autor principal del nuevo estudio.
Usando imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI), los investigadores recopilaron datos utilizables de más de 50 bebés, un número mucho mayor que cualquier investigación el laboratorio ha podido escanear antes. Esto les permitió examinar la corteza visual infantil de una manera que no había sido posible hasta ahora.
«Este es un resultado que hará que mucha gente tenga que lidiar realmente con su comprensión del bebé el cerebro, el punto de partida del desarrollo y el desarrollo mismo», dice Heather Kosakowski, estudiante de posgrado del MIT y autora principal del estudio, que aparece hoy en Current Biology.
Regiones distintivas
Hace más de 20 años, Nancy Kanwisher, profesora de Neurociencia Cognitiva Walter A. Rosenblith en el MIT, usó resonancia magnética funcional para descubrir el área fusiforme de la cara: una pequeña región de la corteza visual que responde mucho más fuertemente a las caras que cualquier otro tipo. de información visual.
Desde entonces, Kanwisher y sus colegas también han identificado partes de la corteza visual que responden a los cuerpos (el área extraestriada del cuerpo, o EBA) y escenas (el área del lugar parahippocampal, o PPA ).
«Existe este conjunto de regiones funcionalmente muy distintivas que Están presentes más o menos en el mismo lugar en casi todos los adultos», dice Kanwisher, quien también es miembro del Centro de Cerebros, Mentes y Máquinas del MIT y autor del nuevo estudio. «Eso plantea todas estas preguntas sobre cómo se desarrollan estas regiones. ¿Cómo llegan allí y cómo se construye un cerebro que tenga una estructura tan similar en cada persona?»
Una forma de tratar de responder esas preguntas es investigar cuándo se desarrollan por primera vez estas regiones altamente selectivas en el cerebro. Una hipótesis de larga data es que se necesitan varios años de experiencia visual para que estas regiones se vuelvan gradualmente selectivas para sus objetivos específicos. Los científicos que estudian la corteza visual han encontrado patrones de selectividad similares en niños de 4 o 5 años de edad, pero se han realizado pocos estudios de niños menores.
En 2017, Saxe y uno de sus graduados estudiantes, Ben Deen, informó el primer uso exitoso de resonancia magnética funcional para estudiar los cerebros de los bebés despiertos. Ese estudio, que incluyó datos de nueve bebés, sugirió que si bien los bebés tenían áreas que respondían a rostros y escenas, esas regiones aún no eran altamente selectivas. Por ejemplo, el área del rostro fusiforme no mostró una fuerte preferencia por los rostros humanos sobre cualquier otro tipo de entrada, incluidos los cuerpos humanos o los rostros de otros animales.
Sin embargo, ese estudio estuvo limitado por el pequeño número de sujetos, y también por su dependencia de una bobina fMRI que los investigadores habían desarrollado especialmente para bebés, que no ofrecía imágenes de alta resolución como las bobinas utilizadas para adultos.
Para el nuevo estudio, el los investigadores querían tratar de obtener mejores datos, de más bebés. Construyeron un nuevo escáner que es más cómodo para los bebés y también más potente, con una resolución similar a la de los escáneres fMRI utilizados para estudiar el cerebro adulto.
Después de ingresar al escáner especializado, junto con un padre, los bebés vieron videos que mostraban caras, partes del cuerpo como patear o agitar las manos, objetos como juguetes o escenas naturales como montañas.
Los investigadores reclutaron a casi 90 bebés para el estudio, recopilaron imágenes utilizables Datos de fMRI de 52, la mitad de los cuales contribuyó con datos de mayor resolución recopilados con la nueva bobina. Su análisis reveló que regiones específicas de la corteza visual infantil muestran respuestas altamente selectivas a rostros, partes del cuerpo y escenas naturales, en los mismos lugares donde se ven esas respuestas en el cerebro adulto. Sin embargo, la selectividad por las escenas naturales no fue tan fuerte como por las caras o las partes del cuerpo.
El cerebro infantil
Los hallazgos sugieren que la concepción científica de cómo se desarrolla el cerebro infantil puede necesitan ser revisados para acomodar la observación de que estas regiones especializadas comienzan a parecerse a las de los adultos antes de lo que nadie esperaba.
«Lo que es tan emocionante acerca de estos datos es que revolucionan la forma en que entendemos el cerebro infantil», dice Kosakowski. «Han surgido muchas teorías en el campo de la neurociencia visual para dar cabida a la opinión de que se necesitan años de desarrollo para que surjan estas regiones especializadas. Y lo que decimos es que, en realidad, no, solo se necesitan un par de meses». .»
Debido a que sus datos sobre el área del cerebro que responde a las escenas no eran tan sólidos como los de los otros lugares que observaron, los investigadores ahora planean realizar estudios adicionales de esa región, esta vez mostrando imágenes de bebés en una pantalla mucho más grande que imitará más de cerca la experiencia de estar dentro de una escena. Para ese estudio, planean usar espectroscopía de infrarrojo cercano (NIRS), una técnica de imagen no invasiva que no requiere que el participante esté dentro de un escáner.
«Eso nos permitirá preguntarnos si los jóvenes los bebés tienen respuestas sólidas a las escenas visuales que subestimamos en este estudio debido a las limitaciones visuales de la configuración experimental en el escáner», dice Saxe.
Los investigadores ahora están analizando más a fondo los datos que recopilaron para este estudio. con la esperanza de aprender más sobre cómo progresa el desarrollo del área fusiforme de la cara desde los bebés más pequeños que estudiaron hasta los más grandes. También esperan realizar nuevos experimentos que examinen otros aspectos de la cognición, incluida la forma en que los cerebros de los bebés responden al lenguaje y la música.
Explore más
Las resonancias magnéticas revelan similitudes sorprendentes en los patrones de actividad de la corteza visual de bebés y adultos. la vía visual ventral de los bebés, Current Biology (2021). DOI: 10.1016/j.cub.2021.10.064 Información de la revista: Current Biology
Proporcionado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts Cita: Una región cerebral clave responde a los rostros de manera similar en bebés y adultos (2021, 15 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-key-brain-region-similarly-infants.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.