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寻找人类“盲视力”(组图)

(2011-09-16 11:48:14)
标签:

德杰尔德

荷兰

低视力

视皮层

大脑

教育

    寻找人类“盲视力”(组图)

                 2010-08-15 04:03:00 来源: 广州日报(广州) 
寻找人类“盲视力”(组图)
寻找人类“盲视力”(组图)
寻找人类“盲视力”(组图)
寻找人类“盲视力”(组图)
寻找人类“盲视力”(组图)
  来自视网膜的视觉信号有两套“电路”传递至大脑,进行意识和潜意识的加工。(Gettyimages供图)
寻找人类“盲视力”(组图)
  人类大脑复杂程度远远超出我们的想象。(CFP供图)
寻找人类“盲视力”(组图)
  人类脑、眼之间共同作用的视觉生理过程已经得到解剖学、医学等领域的科学证实。(Gettyimages)供图

  策划:赵 洁

  撰文:许 珍

  视觉丧失,却能“看见”障碍,穿越“迷宫”,你相信吗?

  最近,美国、荷兰等国的科学家在一项实验中发现,一位盲人不借助任何外来帮助,顺利通过一条满是障碍物的走廊,这意味着人类的大脑有可能在看不见的情况下,以特殊的视觉方式感知外界信息,近似于通常所说的“第六感”。这种存在于部分盲人中的视觉现象被称为“盲视力”。

  在神经系统科学前沿,科学家们正在努力探寻人类这种神秘的超能力。在刚刚出炉的《科学美国人》杂志中,来自荷兰的认知科学家比阿特丽斯·德杰尔德教授与读者分享了她的最新研究成果。

  盲视力:

  人类“第六感”?

  《万物简史》中,作者生动地描述:你把两只手臂伸展到极限,然后想象那个宽度是整个地球史,全部复杂生命都在一只手里,你只要拿起一把指甲锉,一下子就可以锉掉人类的历史。

  其实人类对自身的认识未尝不是如此。如果说某些完全失明的盲人能通过神秘第六感“看见”东西,你相信吗?

  案例:

  避开障碍,穿越迷宫

  2008年,一项针对盲人的实验正在荷兰蒂尔堡大学认知科学实验室进行。

  在一条摆满了报纸栏、椅子、书本以及其他办公用品的走廊上,一个名字首字母缩写为TN的盲人正在小心穿行。

  此前,身为两次中风导致完全失明的盲人,TN像很多盲人一样,走路时需借助拐杖敲击探路,在复杂建筑物内行走需借助他人带路。在实验之前,科研人员首先对TN进行了颜色、形状、物体和字母测验,结果他全部未能通过。

  而这一刻,他用惯了的拐杖却被放置一旁,在事先并不知道走廊放有障碍物的情况下,他需独自穿过走廊。

  和人们预想的不同,在这条15米长、布满路障的走廊中,完全看不到东西的TN并没撞上任何物体,也没有跌跌撞撞。令人吃惊的是,他轻松避开了所有障碍物,小心翼翼地从废纸篓和墙壁之间侧身穿过,甚至围着正在拍摄的摄影机的三脚架走了一圈,安然到达终点,就好像他能看见一样。尽管TN没有意识到自己看见任何东西,他却展现出对外界信息有所反应的一种“超能力”。

  对于这一结果,在场的科学家们禁不住欢呼起来。TN却迷惑不解,因为他没有看到任何障碍,所以根本没意识到自己刚才成就了多么惊人的奇迹。

  这就是迄今为止最著名的“盲视力”实验。荷兰蒂尔堡大学的认知科学教授比阿特丽斯·德杰尔德与美国马蒂诺思生物医学成像中心、哈佛大学医学院以及意大利、英国、瑞士等国科研机构合作开展了这项研究。

  结果证明,盲人TN拥有一种称之为“盲视力”的超凡能力,这种能力让他在本人完全不知情的情况下,对眼睛探知到的周遭事物作出反应。这也意味着人类有可能在目不视物的情况下以其他方式感知外物,研究人员称这种能力为“盲视力”。

  这项研究结果首先刊登于美国《当代生物学》杂志上,立刻引起强烈的反响,在刚刚出版的2010年5月号《科学美国人》杂志中,德杰尔德教授在文章《盲人的神秘视力》中再次详述了整个实验的研究进展。

  大脑具备“盲视”功能

  盲视力,年度新词

  2008年,“盲视力”获选汉语年度新词语。这个新鲜的词语受到关注,也源自这一年荷兰以及美国科学家所进行的著名的“盲视力”实验。这项研究表明人类大脑可能具有“盲视”的功能,可以不通过感觉器官而直接感应到外界信息。

  专家认为,失明人士透过潜意识察觉到自己看不见的事物,形成盲视现象。也就是说,人类的大脑不仅可以将眼睛所看到的信息直接转化为视觉,还可以处理眼睛所“看”不到的信息。然而,长久以来,大脑的“盲视”功能却被忽视。

  在对失明患者TN的实验中,按照常规的视力测试,TN完全失明,为何在实验中他却能如拥有视力一般顺利穿越布满路障的走廊呢?是不是所有的失明者都有这种特殊而神秘的“盲视力”呢?

  其实,TN奇特的盲视力和造成他失明的原因密切相关。据研究者德杰尔德的文章介绍,TN的失明是一个非常罕见的案例,2003年的连续两次中风导致他彻底失明。这两次中风损坏了他大脑后部被称为初级视皮层的部分——首先遭殃的是大脑左半球的视皮层,5周后的第二次中风摧毁了右半球的视皮层。虽然表面看去TN的眼睛没有任何问题,但是由于视皮层不能再接受视觉信号,所以在常规的视力测试中,他被证实看不到任何东西,甚至不能察觉在他眼睛正前方移动的大件物体。

  然而,科学家们早就认识到大脑通过两套“电路”来处理眼睛接受的信息。视网膜上的细胞不仅和大脑的初级视皮层相连,也通向皮层下的区域,这些区域对接收处理视觉信息同样至关重要。相对于皮层下的区域,初级视皮层的作用是负责处理视觉信息并合成为我们的感觉系统所能感受到的图像。

  研究者通过脑部扫描、磁共振影像等方式来检测TN脑部受损的伤口,发现虽然TN的初级视皮层受损,但是下面的原始皮质区则完整无缺,研究者们通过实验证明这个区域仍旧可以接收并处理视觉信息,令患者对外界障碍物作出反应,只是这种反应并没有浮现在我们的意识领域,也就是说我们没有“感受”到图像。

  因此,由于大脑的这种“盲视”功能没有反映在意识领域,患者是在无意识的情况下经历这种视觉体验的,所以虽然事实上他“看见”并躲避了障碍物,在TN的意识中,他却会感到一如既往,什么也没看到。

  我没有“看见”

  当研究者问TN看到什么时,他坚决表示自己就是直接走过走廊的,既没意识到自己看见过什么,也不知道自己如何绕过那些看不见的物体。他的这种毫无意识的视觉能力,让人很容易联想到梦游,在梦游时,人们也是在完全不知情的情况下仍能安然越过障碍,完成各种任务。

  究其原因,主持实验的德杰尔德教授表示,“毕竟,视觉系统最基本的功能之一是帮助人或动物来避开障碍物或捕食者。TN仍有原始的视觉能力,只是他没有意识到他拥有这种能力。‘盲视力’向我们展示了人类进化过程中获得的古老的视觉路径的重要性,在现实世界中,它们发挥的作用远比我们认识的多。”

  如果就人的意识而言,意识是浮在水面的冰山一角,那么潜意识则是冰山沉在水下的绝大部分。神秘的盲视功能也仅仅是潜意识大海中一朵小小浪花而已。人类可能还有自己没有意识到的感觉,就像很多电影里演的那样。毕竟我们没有看到的东西不能代表它不存在。

  美国休斯敦莱斯特大学的心理学专家托尼教授表示,“盲视”的发现可以帮助科学家更好地研究理解“潜意识”现象,并解开人类为什么会产生幻觉的根本原因。他甚至认为也许这就是人们常说的第六感的来源。“我们常常用我们大脑中隐藏的资源去做我们认为自己不能做到的事。”德杰尔德教授如此说。

  虽然目前并不是所有的研究人员都接受这种观点,但越来越多的专家开始关注这个问题。

  但是,拥有盲视力的人究竟看到的是什么?“盲视力能在多大程度上帮助盲视者尚不清楚,”研究盲视力的麻省理工大学神经系统科学家Held 博士说,“他们‘看到’的很有可能只是一种模糊的、低分辨率的空间感,但是它却能帮助像TN一样的人们更加独立地行动。”

  充满争议的历史

  可识别喜怒哀乐

  德杰尔德的另一个实验则从另一个角度证实了“盲视力”的超能力,那就是失明病人能在完全看不到的情况下,感知到图像或他人的表情、姿势所表达的情绪。

  为了进一步研究与情绪有关的盲视行为,德杰尔德教授在实验中运用了一种被称为“情绪感染”的现象,那就是当人们与他人相处时,通常会有与他人脸部表情同步的倾向。比如,对方笑,你也会笑,对方悲伤,你也会流露忧伤等等。

  多项检测结果表明,受测者TN大脑视皮层无法正常运行,完全丧失视觉。然而研究人员发现,TN能感知他人的面部表情并加以回应。作出回应时,TN的大脑运行模式与愤怒、害怕、喜悦等情绪反应模式一致。

  去年,德杰尔德教授在另一项实验中,向两位大脑视皮层损伤致盲的患者展示表达高兴或恐惧等情绪的面部表情及人体姿势的静态图片,结果显示,所有图片都触发了他们的情绪反应。

  如此看来,盲视力不但能帮助失明病人在无意识状态中躲避障碍,还可以辨认情绪。在德杰尔德教授看来,作为一种社会动物,人类的生存还依赖于跟同伴的顺利沟通。这种原始需求也许促成了大脑在初级皮质层缺失、有意识视觉消失的情况下,仍有办法神奇地支持“导航系统”的正常运转。这是否是人类在进化过程中通过选择性记忆、经验判断存留下来的本领呢?目前,科学研究尚无给出确切的答案。

  听觉?还是视觉?

  荷兰蒂尔堡大学德杰尔德教授对于盲人TN的实验虽令人注目,却并非关于“盲视力”的首次测试。事实上,早在上世纪六七十年代,科学家们就已经对“盲视力”提出了设想并展开了研究。

  早在1917年,医学界就报道过发生在第一次世界大战受伤士兵中类似于盲视的案例,当时这一现象叫做残余视力。但真正开始系统研究这种能力,却是半个世纪以后。上世纪60年代,率先开展这项研究的是英国牛津大学的劳伦斯·魏斯坎兹,“盲视力”一词就是魏斯坎兹创造的。

  上世纪70年代,魏斯坎兹和学生尼古拉斯曾做过一项研究,他们让一只盲猴子在摆满杂物的屋子里走动,猴子竟然没有碰到任何杂物。德杰尔德教授对TN的实验,就是受到魏斯坎兹实验的启发。

  尽管实验结果表明“盲视力”的确存在,但“盲视力”的研究一直遭到广泛质疑。受测者表示看不见,而被测结果又表明他“看得见”,人怎么能在自己都不知道的情况下看见东西呢?可见,要让人们接受大脑中潜藏着“盲视力”并不是件容易的事。此外,盲视力研究遭到质疑的另一个重要原因是证据不足,因为患有皮质层损伤性失明、又可以参与实验的受试者实在太有限了。但据德杰尔德教授最新发表的文章表示,科学家现已明确,拥有盲视力的视皮层受损病人远比过去认为的要多。

  人们对实验结果也给出各种各样的猜想和假设。例如,针对TN的实验,有人认为TN能避开障碍物,是因为盲人的听觉等其他感觉器官格外发达,也有人认为是运用了类似蝙蝠那样回波定位的原理使然。的确,自然界有很多物种不借视力也能活动自如,如蝙蝠、鲸类等,但实验设计者德杰尔德教授认为,TN并非依靠这些方法顺利走过走廊。针对质疑之声,她表示,实验是在一片静默中进行的,不存在外界声音引导的可能。另外,“‘回波定位’对于小物体来说不是如此有效,而TN却能精确地避开废纸篓、书本这些小障碍。”

  盲视力,为失明者带来什么?

  未来,建立有意识视力

  在数十年的研究中,科学家们发现了多起视觉神经受损后出现盲视的案例。研究者们认为这些证据足以证明大脑某部分是具有“感应”功能的,他们不仅可以接收到眼睛看到的信息,还可以接收到潜意识的信息。

  德杰尔德教授说:“这种视觉路径是我们视觉的一部分,一直在为我们运作,只是我们并不知道。一直以来,我们都在利用大脑中的隐藏资源做着我们认为自己不可能做到的事情。”如果找到了这一块神秘区域,将会给脑损致盲者的治疗带来帮助。那么,人类是否可利用盲视力为失明者恢复“视力”呢?

  在德杰尔德教授看来,对于大脑皮层受损性失明病人而言,“觉得看不见”这种思维方式也是一种障碍,让他们无法在日常生活中发挥盲视力的全部潜能。

  TN一直把自己看作盲人,认为自己一生都离不开那根白色拐杖。但是如果他相信自己能在无意识中看见事物,情况则会大大改观。德杰尔德教授认为训练或许对这类病人有所帮助。经过三个月的日常刺激,皮层受损性失明病人能更好地感知盲区里的事物。“如果他们不是过于相信自己无法完成,那么完全可以做到更多。”德杰尔德教授说。

  Held博士认为脑损伤致盲的人们随着练习,也许有可能建立一些有意识的视力。德杰尔德教授也表示随着研究的深入,不仅视皮层受损者可借助大脑中其他路径弥补自身缺陷,就连身体健全的普通人也能从中受益。

  现实,助力低视力康复

  关于“盲视力”的研究如此新奇,但是据记者了解,作为科学前沿的探索,目前这一研究在现实中的应用却极为有限。

  对此,记者采访了广东省人民医院眼科主任李倩,在她看来,人的视觉器官和大脑之间的紧密联系早已得到医学、解剖学等领域的确证,在现实中也有很多明证。“人的双眼本来就是高度精密的变焦照相机,需要借助大脑视觉中枢整合成像。”李主任形象地介绍说,我们能看到东西其实是个视觉生理过程:眼睛观看,就像照相机拍照,而摄入的“信号”还需传输到大脑中进行最后的整合,才能完整地在我们感觉系统中输出图像。

  尽管脑、眼之间的紧密联系早已得到科学证实,但是就盲人TN不借助外力独自走过“迷宫”的实验,李倩主任却表示出质疑,她认为从严格的医学角度出发,TN如果能越过障碍,那么他应该属低视力,而非全盲。“如果完全没有光感,又不是熟悉的场所,是不可能的。”李主任认为所谓“盲视力”,用于拥有残余视力的低视力患者也许更为确切。

  一亿人的残余视力

  按照“WHO”的标准,目前全世界盲人为4500万,低视力患者约为盲人的3倍。WHO估计,如不采取积极措施,到2020年全世界盲人及低视力将翻一番,而且这些患者中的90%生活在发展中国家。我国作为世界上最大的发展中国家,在低视力患者的预防治疗及康复等方面面临十分严峻的挑战。李主任说,通过各种治疗,令低视力患者的视力得到康复,这也是目前我国正在着力开展的医疗工作。

  WHO估计,全世界的低视力盲人,其中75%即大约1亿的患者可以通过手术及屈光矫正得以恢复或提高视力,尚有25%的低视力患者需要低视力保健,如需佩戴助视器等。

  据李倩主任介绍,目前低视力康复最主要的方式是向视力残疾患者提供合适的助视器,并通过适当的矫正、训练,使他们能熟练掌握助视器的使用,提高独立生活的能力。
  需要注意的是,目前低视力康复眼镜只有在残联指定的销售点才有售,尽管价钱不贵,但事实上如今国内低视力患者真正用到这种眼镜的人并不多。因为这种眼镜需要培训患者如何使用,而且需要进行随访回馈使用效果以便调校。“目前国内在这方面还需继续努力。”李主任告诉记者,在香港低视力康复工作就做得较为完善。“从诊断、配镜、到服务,都形成了一条龙,而且,香港还有许多义工体系,可以下到基层去随访眼镜的使用者,进行指导和收集信息。”

  看来,我们的低视力康复工作,还有很长的路要走。

  (来源:广州日报) (本文来源:大洋网-广州日报 ) netease

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