- 神經的邏輯
- (美)埃利澤·斯滕伯格
- 2157字
- 2020-04-14 10:46:38
一條聲音的走廊
“我可以通過其他途徑弄清事物的樣子。”阿梅莉亞告訴我。這個天生失明卻號稱能在夢中看見的女子,我又和她通上了電話。她向我形容起了她是如何在內心描繪出周圍世界的圖像的。
“當我沿著一條走廊行走,我能在心中描繪它的樣子。根據鞋跟敲打地面的聲音,我知道這是一條大理石走廊。我能說出它有多長、多寬。我能感覺到周圍是空曠還是擠滿了人。我能聽見其他所有人的腳步聲。當有人從身邊走過,我還能感覺到微微的輕風。”
當她走進大堂,鞋跟在大理石上的敲擊聲也發生了變化。“我能感覺到廳堂的壯麗,這顯然是一座華貴的建筑。”即使沒有視覺,阿梅莉亞依然能通過整合其他感覺來繪出周圍的環境。利用各條感覺通路的類聯性,她的腦沿著視覺之外的途徑重構了視覺。雖然雙目失明,她卻依然能領略走廊的規模,估量它的擁擠程度,覺察周圍人的位置,甚至感受這座建筑的典雅氣息。她在用一張非視覺的內心地圖給自己導航。
我閉上眼睛,試著像阿梅莉亞一樣感知世界,然而我的腦海中卻老是跳出視覺圖像。我不知道她感知到的那條聲音走廊是否類似于蝙蝠用回聲定位功能感知到的周遭環境——蝙蝠是先發出聲響,然后用生物聲納系統探測回聲。顯然,注意到這種相類的并不只有我一個人。
丹尼爾·基什(Daniel Kish)在嬰兒時期就喪失了視力,他后來創立了盲人無障礙世界組織(World Access for the Blind),專門幫助失明者開發其他感官克服視障。基什有一個著名的本領,那就是他的回聲定位能力。他能夠用舌頭快速敲擊上顎,然后傾聽彈舌聲從周圍的墻壁、車輛、人群或其他東西上反射的回響。
“這和蝙蝠使用的手段是一樣的。”基什說,“假如有人發出嗒嗒聲,讓一群蝙蝠收聽周圍表面傳出的回響,那它們立即就能感覺到這些表面的位置。”通過仔細聆聽回聲,基什甚至能夠分辨出各種材料的細微不同:“比如一道木頭籬笆可能比一道金屬籬笆粗壯厚實,當周圍十分安靜的時候,木頭就會反射出一種較暖較鈍的聲音。”
加拿大的研究者利用fMRI觀察了人類回聲定位者的腦。參加研究的有兩位練習過這項技術的盲人,還有兩位作為對照的視力健全者。四位志愿者先是全部坐進一個房間,房間經過特殊設計,不會產生回聲。研究者要求他們在這個沒有回聲的房間里嘗試回聲定位,同時監測他們的腦部活動。這個步驟的目的是確定他們腦部的基準活動。此時的他們只能聽見自己發出的彈舌聲,研究者先繪出這時的BOLD信號,然后在最終的結果里將其扣除。在實驗的下一個階段,對照組的兩名被試被蒙上眼睛,然后和兩名盲人被試一起通過回聲定位附近的樹木、汽車或燈柱。自始至終,他們耳朵里都塞著微小的麥克風,記錄著他們聽到的一切聲響。到了最后階段,被試一個個走進fMRI機,并聆聽他們在嘗試回聲定位時的錄音。
研究者從每位被試的BOLD信號中扣除了他們聽見自己的彈舌聲造成的作用,只留下他們對于回聲的神經反應。視力健全的被試,他們的腦中幾乎沒有額外的活動——不出所料,他們只聽見了自己的彈舌聲。而兩位失明的被試卻顯示出了驚人的結果:當他們在錄音中聽到自己的彈舌音時,fMRI發現他們的視皮層出現了活動——他們不僅是在傾聽回聲,他們的腦還同時將這些回聲轉化成了一張表現周圍環境的視覺空間地圖。

盲人雖然無法看見,卻并沒有放棄使用他們的枕葉。視覺的目的是在環境中給我們導航,使我們生存下去。即便視覺輸入已經切斷,枕葉仍在努力擔當我們的羅盤,并通過其他途徑加工空間信息。腦會拼湊手頭的所有信息,為我們建構出一幅世界的圖景,為了這個目的,它甚至會突破不同感覺的界限——不僅是視覺和聽覺的界限。
2013年,丹麥的幾位神經科學家發表了一篇論文,探討人腦在視覺關閉的情況下是如何導航的。他們的實驗要求被試在一條虛擬走廊中找到出路,但被試只能運用觸覺——舌頭的觸覺。他們使用了一種名叫“舌頭顯示器”(tongue display unit)的設備,每當使用者在一座虛擬迷宮中撞上一堵虛擬的墻壁,它便會刺激使用者的舌頭,由此繪制出一幅觸覺地圖。實驗中,被試用電腦鍵盤上的方向鍵在這座迷宮中行走,并不斷用試錯法找到出口。他們有的會先筆直前進,直到走進死路,這時他們的舌頭便會傳來一陣輕微的顫動。接著他們再轉一個彎,繼續摸索,同時在腦中繪出一幅迷宮的地圖。
這些神經科學家用舌頭顯示器訓練了兩組被試,一組天生失明,另一組視力健全,但是蒙著眼睛作為對照。當失明組和蒙眼的對照組在虛擬迷宮中摸索行進時,科學家們照例用fMRI觀察了他們的腦部活動。
fMRI的結果看上去很像那個人類回聲定位實驗:那些平生從未見過一個光子的被試,在舌頭受到刺激的時候都馬力全開地發放了視皮層——他們的腦將觸覺信號轉換成了一幅視覺的空間地圖。蒙眼的健康被試則沒有顯示出類似的活動,視覺皮層始終保持了靜默;而當他們扯下眼罩、用雙眼探索迷宮時,他們的腦部顯示出了與失明被試用舌頭探索迷宮時相同的活動。
無論是來自眼睛、耳朵還是舌頭,人腦都會利用它接收到的一切感覺信息建立周圍世界的模型。盲人雖然失去了用眼睛觀看的能力,但他們仍然能通過其他途徑創造出一幅世界的圖像。想想看:盲人腦中的那些交會點要比普通人發達多少,才能利用不同感官的交流來補償視覺的不足。他們的無意識系統重新塑造了視覺的公路體系,并融合其他感覺繪出了周圍世界的一幅像素圖,以此改造了自己的視皮層。他們能夠增強一種感官的使用,并以此填補另一種感官的空缺。雖然雙目失明,但他們保住了想象和做夢的能力。