עצם הרעיון שיש תאי מוח שמגיבים דווקא לפרצופים הביא לשפיכת קיתונות של לעג על החוקר האמריקני צ'רלס גרוס. נתיחות שלאחר המוות של אנשים שהתקשו בזיהוי פנים הראו אמנם פגיעות באזור מאוד מסוים במוח, אבל האפשרות שבתהליך זיהוי הפרצופים מעורבים נוירונים ספציפיים לא נראתה סבירה במחצית המאה הקודמת.
בשנת 1969 מיקמו גרוס ועמיתיו אלקטרודות באזור האחורי של האונה הצדעית במוחם של קופי מקוק, ובעזרת הקלטת הפעילות החשמלית גילו תאים שהגיבו באופן דרמטי לתמונות פנים שהוצגו בפני הנסיינים השעירים. רק בשנות השמונים זכה גרוס לכבוד המגיע לו – ומאז בשלל כיבודים אחרים – כשחוקרים אחרים אוששו את ממצאיו והרחיבו את עבודתו.

מאז ועד היום צבר חקר זיהוי הפנים ועיבודם תאוצה, לא מעט הודות לכלי חדש שנוסף לארגז הכלים של החוקרים: מכשיר ה־MRI התפקודי. טכנולוגיית ההדמיה המגנטית מאפשרת לחוקרים לזהות אזורים פעילים במוח בזמן אמת, ולעקוב אחר המתרחש במוח כשאדם מביט בפרצופים ובעצמים אחרים. מאז נערכו מאות מחקרים בתחום, ולאחרונה, חמישים שנה בדיוק אחרי מחקרו של גרוס, נמצאו לראשונה בבני אדם נוירונים שמגיבים לפרצופים באזורי הראייה במוח.
"משנות התשעים יש עבודות שמראות על פעילות מוחית באזור מסוים, שמתרחשת כאשר אדם מסתכל על הפרצוף. אני בעצמי אחראי לכמה עבודות כאלה", מסביר ד"ר ודים אקסלרוד, ראש המעבדה במרכז לחקר המוח באוניברסיטת בר־אילן, שהוביל את הגילוי. מי שרוצה לבחון את הפעילות העצבית במוח האנושי נתקל בבעיה: אנחנו לא יכולים לערוך בדיקות פולשניות ולהחדיר אלקטרודות למוח האנושי, ולכן רוב המחקרים עושים שימוש באמצעים כמו MRI, EEG ואחרים. רצה המקרה והתאפשר לנו לערוך ניסוי בצרפת בעזרת חולת אפילפסיה, צעירה בשנות העשרים לחייה שנפגעה בדיוק באזור הראייה הספציפי הזה ואלקטרודות חוברו במוחה לצרכים קליניים. כך יכולנו בפעם הראשונה לבחון נוירונים שממוקמים ליד אזור שמגיב לפרצופים".
המחקר החשוב, שנערך בשיתוף פעולה ישראלי־צרפתי בין אקסלרוד לצוות חוקרים מבית החולים פיטייה סלפטרייר בפריז, פורסם לפני כמה שבועות בכתב העת היוקרתי Neurology. המטופלת נחשפה במחקר לתמונות – חלקן של פרצופי צרפתים מפורסמים, ובהם ניקולא סרקוזי, קתרין דנב ולואי דה פינס, וחלקן של פרצופי ישראלים מפורסמים שהיא כמובן לא אמורה להכיר, ובהם גידי גוב, גילה אלמגור ועוזי לנדאו. במהלך הניסוי נחשפה גם לתמונות של מבנים – מגדל אייפל, מוזיאון הלובר ומגדלי עזריאלי – ולתמונות עצמים דוגמת קערה, מספריים ותיק.
צפו, שינוי בנוירונים בתגובה לפרצופים:
המעקב אחר הפעילות העצבית נעשה בעזרת מכשיר שמקליט את פעילות הנוירונים. התוצאות הראו שקצב ה"ירי" של הנוירונים למראה פנים היה מהיר מקצב הירי למראה מבנים או עצמים. הממצא מדגים באופן מובהק שיש תאי עצב ייחודיים לעיבוד פנים, ולא משנה באיזה פנים מדובר – אם של ידוען, אם של מי שהוא מבחינתה סתם אדם מהרחוב, גם אם קוראים לו גידי גוב.
בחלקו השני של המחקר הראו חברי הצוות לנבדקת קטע בן שש דקות מהסרט "הקרקס" של צ'רלי צפלין. בכמה מהסצנות הופיעו פרצופים, ובכמה לא. הנוירונים במוחה של המטופלת הגיבו בהתאם. הקלטת פעילות הנוירונים הראתה גם שככל שהפרצוף על המסך היה גדול יותר, התגובה לפרצוף הייתה חזקה יותר.
"בקטע קצר שהבאנו הופיע חמור", מספר אקסלרוד. "הנוירונים הגיבו בצורה נמרצת גם לפרצוף שלו. כלומר, לא משנה איזה פרצוף ניצב מולך, הנוירונים שאחראים לזיהוי פנים יגיבו אליו".

יש לציין כי אחד המחקרים המפורסמים בתחום, שנערך בשנת 2005 וזכה לתהודה הודות לכוכבת הקולנוע הזוהרת ששורבבה אליו, בחן גם הוא פעילות נוירונים בקרב נבדקים אנושיים. ד"ר רודריגו קיאן קירוגה וד"ר יצחק פריד ושותפיהם הציגו בפני הנבדקים תמונה של השחקנית המוכרת ג'ניפר אניסטון, ובאותה טכניקה של הקלטת פעילות התאים גילו שתא עצב אחד מגיב חזק ומהר יותר. הנוירון הזה אפילו קיבל את שמה של הכוכבת, "תא העצב של ג'ניפר אניסטון". תהליך דומה קרה גם בתגובה לתמונה של ביל קלינטון ואחרים.

"המחקר המפורסם ההוא התייחס למה שמתרחש בהיפוקמפוס, אזור שקשור לזיכרון ולאחסון מידע", מסביר אקסלרוד על ההבדל בין המחקר ההוא למחקר שלו. "למעשה זה שלב מאוחר יותר בתהליך זיהוי הפנים. באותו אזור הגיבו תאי מוח גם לשמה של ג'ניפר אניסטון, ולא רק לתמונתה. אנחנו הקלטנו פעילות באזורי הראייה, מה שאנחנו קוראים קליפת המוח החזותית. עיבוד הפנים שנבחן במחקר שלנו הוא שלב מוקדם שמתרחש כעבור 130 מילי־שניות מרגע שהאדם רואה תמונה, בעוד שבמחקר של קירוגה ופריד התהליך מתרחש כעבור 300 מילי־שניות. דבר נוסף, במחקר שלנו התגובה לא הייתה ספציפית לאדם מסוים, והתא הגיב לכל פרצוף באשר הוא".
לדברי אקסלרוד המחקר עשוי להעמיד נדבך נוסף בדרך להבנה מלאה של האופן שבו רוב האנשים מצליחים לזהות פנים ביעילות.