近日，麥克阿瑟獎（MacArthur Fellows）公布了2018年的獲獎?wù)呙麊?，我們很高興地看到華人女科學(xué)家曹穎（Doris Tsao）教授入選榜單。這名神經(jīng)科學(xué)家的突破性工作，讓我們更好地了解靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物大腦如何感知這個(gè)視覺(jué)世界。
▲2018年麥克阿瑟天才獎得主之一曹穎教授（圖片來(lái)源：參考資料[1]； Credit： John D。 Catherine T。 MacArthur Foundation）
麥克阿瑟獎?dòng)直环Q(chēng)為“麥克阿瑟天才獎”，獲獎?wù)咝杈哂凶吭降膭?chuàng )造力，并能通過(guò)一系列重要成就影響未來(lái)。今年一共有25位來(lái)自藝術(shù)和科學(xué)等領(lǐng)域的杰出人才獲此殊榮。麥克阿瑟獎委員會(huì )指出，他們的卓越創(chuàng )造力讓所有人都充滿(mǎn)希望。
曹穎教授任職于加州理工學(xué)院，同時(shí)也是HHMI研究員。她利用大腦成像技術(shù)、電生理技術(shù)、以及數學(xué)模型，來(lái)研究神經(jīng)科學(xué)上的問(wèn)題。她最為人所知的成就之一，就是揭示“大腦識別面部”背后的神經(jīng)科學(xué)機理。
▲曹穎教授指導學(xué)生工作（圖片來(lái)源：參考資料[1]； Credit： John D。 Catherine T。 MacArthur Foundation）
先前，神經(jīng)科學(xué)家們也曾嘗試過(guò)解答這一問(wèn)題。他們發(fā)現猴子的下顳葉皮質(zhì)會(huì )在識別面部時(shí)有所反應，但這些信息太過(guò)粗糙，還不足以揭示細胞層面上的運作。在職業(yè)生涯的早期，曹穎教授利用fMRI技術(shù)，確認了在識別面部的過(guò)程中，會(huì )被選擇性激活的視覺(jué)皮層區域。在這個(gè)基礎上，她的團隊又找到了具體參與其中的神經(jīng)元，以及其相互之間的關(guān)聯(lián)。
▲從這個(gè)角度看，兩張照片差別不大；但倒過(guò)來(lái)看，就會(huì )發(fā)現巨大的差異。大腦為什么會(huì )做出這種判斷？（圖片來(lái)源：參考資料[2]； Photo courtesy of Doris Tsao）
2017年，她的團隊發(fā)現，對于猴子的大腦來(lái)說(shuō)，想要識別面部，只需要205個(gè)神經(jīng)元。研究中，這支團隊表明不同的神經(jīng)元能對不同的面部特征做出特殊的反應。比如有的神經(jīng)元能識別兩眼之間的距離，有的神經(jīng)元則可以識別發(fā)際線(xiàn)的高度。
基于這些發(fā)現，研究人員們心生了一個(gè)大膽的想法。如果我們精準地追蹤這些神經(jīng)元的活性，能不能僅僅依靠大腦的電信號，反推出動(dòng)物看到的人臉長(cháng)啥樣？在去年的一篇《細胞》論文中，他們成功了！
▲左邊是實(shí)際照片，右邊是通過(guò)大腦電信號還原出的人臉，你能看出區別嗎？（圖片來(lái)源：參考資料[3]）
正如許多人所說(shuō)的那樣，曹穎教授的發(fā)現，讓我們在揭示大腦識別面部的神經(jīng)科學(xué)機制上，又邁進(jìn)了一大步。這對于理解大腦的其他功能，也有著(zhù)重要的指導意義。
在文章最后，我們也再次祝賀曹穎教授獲得“麥克阿瑟天才獎”?？紤]到這支團隊做出的突破性發(fā)現及其意義，這份榮譽(yù)實(shí)至名歸！
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