［首藏作品］（7066）感官替代让先天盲人“见到”世界

感官替代让先天盲人“见到”世界张舒喻神经科学研究发现，大脑有一种特殊天赋，能够不依靠眼睛，让天生的盲人学会“看东西”。“按摩椅”让先天盲人也能“看见”1969年，《自然》刊发了一篇颇具科幻色彩的论文，文中详细描述了一种很奇怪的仪器，通过“按摩”盲人的后背，能够让他们“看见”东西。让我们还原一下实验情景：一个先天盲人，没有任何视觉经验，躺在一张类似牙科治疗椅的装置上。科学家在他旁边安装了一台配有变焦镜头的老式摄影机。治疗师用手摇的方式移动摄影机，来扫描盲人面前的景象。生成的影像被传送进身后的仪器中，仪器把经过处理的视觉信号，传输给治疗椅背上的刺激点矩阵。具体来说，景象中光线弱的部分，对应的矩阵刺激点会震动，而光线强的部分，就不震动。这些触点会直接刺激盲人的后背皮肤，像是按摩椅一样。经过20—40个小时的密集训练后，神奇的事情发生了——盲人不仅能够区分垂直线、斜线和曲线等不同的线条，还能辨认圆形、长方形、三角形等常见的几何形状。在学会操控摄影机后，透过变焦镜头，盲人能够瞄准房间的不同位置，来识别电话、椅子、杯子等各种物体，并描述它们之间的位置关系。逐渐地，他们开始能感知到面前的三维立体空间：物体的远近，能够导致图像产生大小变化；从不同的视角观察物体，它的形状会被扭曲；物体的背光面会投下阴影等。假如有人朝镜头扔一个球过来，盲人会很自然地躲避。借助这个“触觉—视觉”仪器，盲人甚至还学会了辨识人脸。更不可思议的是，他们还能“观察到”人物的外表和举止的变化。比如，他们描述某位女士：“她今天把长发放下来了，而且没有戴眼镜。她正把右手移到脑后。”为什么刺激后背，大脑就能够“看见”呢？这项研究的主要负责人保罗·巴赫-利塔曾对使用盲杖的盲人进行了细致地观察和研究。盲人在行走时，会前后扫动盲杖，盲杖的尖端经由皮肤上的触觉感受体，来告诉盲人路况信息。巴赫-利塔深受启发：盲杖可以看作是盲人和物体之间的“接口”。通过盲杖在手上的压力触感，形成诸如房间摆设这样的空间信息。因此，手上的皮肤及其触觉感受体，就像一个信息收集站。它们可以替代视网膜，使图像在大脑中形成。“按摩椅”正是以类似的方式，让盲人能够“看见”。简单来讲，这是大脑在看东西，而不是眼睛。随机应变的大脑巴赫-利塔的这项前瞻性实验结果证实了“感官替代”理论。具体而言，这是指负责视觉功能的重要神经通路一旦断掉或被堵死，大脑就会绕道。掌管触觉感受的神经通路，本来在视知觉中极少被用到，但是现在能作为替补上场，发挥“看东西”的作用。看来，大脑也懂得“条条大路通罗马”。事实上，大脑很像一台待在黑暗脑壳里的解码器。当外界的各种感官信息输送进来后，不管这些信息是光子、空气压缩波、分子浓度，还是压力、质地或温度，都会被统一转换成脑中的通用语言：电化学信号。正是这黑暗剧场里的生物化学反应，形成了我们对现实的所有感知。即使感知信号来自非同寻常的感觉神经通路，大脑也会迎难而上，通过不断地学习、理解新的信号，来重新组织感官知觉。这要归功于几百万年的生物进化，将大脑打造成了随机应变的“大咖”。化腐朽为神奇的超强学习能力，正是源于人类大脑神经的灵活可塑性。巴赫-利塔是将大脑神经的可塑性，运用于复健医学的先驱。继“按摩椅”之后，世界上涌现出了一些更现代化的设计。比如，通过给耳朵输送声音，或是采用小幅振动刺激前额或舌头的方式，来向大脑传递视觉信息。不用眼睛，也能“看见”。乍一听，这像是特异功能。但细想来，这也是大脑正常运作的结果。人类大脑特有的这种化腐朽为神奇的学习能力，为受限的感官知觉，带来了全新的可能。（据“科普中国”）（《科技日报》2021年10月29日第  5  版。）