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当盲人突然重见光明,他们知道自己看到了什么吗?

了解视力恢复手术如何帮助失明儿童在学习了触觉和视觉的关联后,在一周内通过视觉识别物体。

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新闻要点:神经科学家们对一个困扰哲学家几个世纪的问题给出了初步答案:如果一个生来失明的人有一天能够看到,他们能否通过视觉认出他们已经通过触觉熟悉的物体?在一项新发表于《自然·神经科学》在线版的研究中,患者在童年或青少年时期接受了恢复视力的手术。研究人员发现,在手术后的第一两天,患者似乎无法将手部触觉与视觉匹配,但一周后,他们就能做到了。

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这一结果表明,大脑并没有天生具备(或者天生具备的能力非常有限)将不同感官输入与同一概念联系起来的能力——但它可以学习,而且学得相当快。研究人员写道,学习速度之快表明,将视觉和触觉信息整合起来所需的神经机制可能已经存在;它只是需要被启动。

运作方式

  • 研究人员与五名年龄在8至17岁之间的患者合作,他们最近接受了先天性白内障摘除手术或角膜浑浊矫正手术。这些患者都参与了“Prakash项目”(Project Prakash),该项目由其中一位研究人员发起,致力于为印度失明的儿童恢复视力。

  • 手术后48小时内,研究人员给每个孩子一个由乐高积木制成的、形状独特的物体,让他们在不看的情况下触摸。然后,他们给孩子两个物体——一个与第一个形状相同,另一个是新形状——让他们通过触摸(而非视觉)说出哪个是他们刚刚摸过的物体。

  • 接着,研究人员使用一套新物体重复了同样的实验——只是这次孩子可以看到两个物体,但不能触摸它们,然后询问哪个是他们之前摸过的物体。(科学家们还测试了孩子们的视力是否足以区分这些物体——他们是可以的——以排除他们视力尚未跟上的可能性。)

  • 孩子们通过触摸能很好地识别物体,但当他们通过视觉识别物体时,他们的准确率仅为58%:比随机猜测好不了多少。

  • 五到七天后,研究人员让孩子们用新一套物体重复同样的测试。他们发现,此时孩子们通过视觉能认出他们触摸过的物体的概率约为80%。

背景是什么?

  • 这个场景的历史可以追溯到1688年,当时爱尔兰自然哲学家威廉·莫林纽斯(William Molyneux)在写给约翰·洛克(John Locke)的信中,首次提出了一个问题:天生失明的人能否通过视觉认出熟悉的物体——这个问题现在被称为莫林纽斯问题

  • 哈佛大学神经科学家阿尔瓦罗·帕斯夸尔-莱昂(Alvaro Pascual-Leone)同意,这种转变发生得太快,大脑无法进行显著的重塑。他告诉《ScienceNOW》:“当孩子们从通过触摸识别物体转变为通过视觉识别物体时,他们不是从零开始的。”

参考文献:Richard Held, Yuri Ostrovsky, Beatrice deGelder, Tapan Gandhi, Suma Ganesh, Umang Mathur & Pawan Sinha. “The newly sighted fail to match seen with felt.” Nature Neuroscience online, April 10, 2011. DOI:10.1038/nn.2795

图片:Flickr / GaelG

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