利用高场磁共振揭示面孔加工脑区内部的精细表征分布

　　大脑的功能与解剖结构之间存在着密切的关系。大脑认知功能的工作方式很大程度上约束了脑结构的组织形式，因此在结构上不同功能的神经反应会表现出规律性的空间组织关系。这种关系被发现存在于初级视觉皮层中，例如眼优势功能柱或者风车状朝向选择性结构。在高级视觉加工脑区例如颞叶物体识别加工网络，功能在脑结构空间上的组织规律主要被发现于较大空间尺度上，反映了加工不同物体类别的神经核团之间的空间组织关系。然而除了识别物体类别，颞叶功能的重要目标是利用各种特征把物体身份在类别内部识别出来，因此研究类别加工核团内部不同特征的小尺度空间组织结构对理解物体识别的认知过程至关重要。

　　探索厘米级别神经核团内部的小尺度组织结构，需要采用具有高空间分辨率的神经成像手段。中科院生物物理研究所何生团队利用高场（7T）功能磁共振，用毫米级的功能成像对人脑颞叶面孔视觉加工脑区内部的神经表征分布进行了深入探索，结果发表在eLife杂志。通过把面孔视觉刺激分割为不同面孔部分（例如 眼睛、下颌、嘴巴等），研究团队试图回答一系列关键科学问题：1）面孔加工脑区内部不同面孔部分的神经激活是否存在不同的空间分布？2）这些空间分布是否具有稳定的可在个体间重复的组织结构？3）这些空间分布是否对应于真实面孔的空间组织关系？

　　研究结果发现，在面孔加工的关键脑区右侧梭状回面孔选择性核团内部，不同面孔部分的确具有不同的神经激活分布，而且在不同个体间这种分布是相似的。以梭状回为标志物，眼睛的神经激活更靠后侧，而嘴巴的神经激活更靠前侧。这种组织原则与面孔部分的物理位置关系并不一致，也与面孔部分在日常视觉经验中的视野概率分布无关，可能是反映了面孔认知加工过程中不同特征的功能偏好与功能连接。该发现对揭示人脑面孔加工的认知模型具有重要意义。

Figure 1 不同面孔部分在梭状回面孔加工脑区内部的激活空间分布

　　该研究由何生组副研究员张杰栋作为第一作者，何生组博士研究生江勇、宋运杰、生物物理所张朋研究员为共同作者，张杰栋与何生为共同通讯作者。

　　文章链接：https://elifesciences.org/articles/70925

（供稿：何生研究组）