有一篇發表在 2010 年 10 月 6 日的 Neuron 期刊的文章說,出生就沒有視覺的人,能利用腦部視覺區,去加強聽覺和觸覺的能力;另一篇文章,發表在 2010 年 10 月 10 日網路版 Nature Neuroscience 期刊說,生下來就失去聽覺的貓,能利用腦部聽覺區,去加強視覺功能。
盲者能利用“已無用的”腦視覺區,來強化聽、觸覺功能
這篇報告的研究團隊包括美國 Geogetown University 大學醫學中心 Josef P. Rauschecker 博士,和比利時及芬蘭的合作者。
研究團隊召集了 12 個生下來就失去視覺的盲者和 12 位正常人,讓他們在功能性核磁共振造影 (fMRI) 下做某些聽覺和觸覺的測試。例如在聽覺測試時,受試者戴上耳機去辨識耳機傳來的立體聲音,其來源的方向性;在觸覺測試時,受試者在許多手指上帶著可以調節到非常微弱的震盪器,讓受試者分辨微弱的訊號是來自於哪一隻手指頭?
結果發現:
- fMRI 的結果顯示,無論是聽覺或觸覺的測試,盲者在受試時,其腦視覺皮質的很多區域變的十分活躍。這種活躍狀態在正常人受試時沒有出現。
- 盲者在受試時,其聽、觸覺的超級靈敏的程度,和視覺區的活躍度成正比關係。
- 這些在受試時變得活躍的視覺區域,是本來掌管方向判別和空間位置等視覺功能的模組區 (Modules)。
研究者評論說:
- 人類的視覺皮質是各種感覺區裡面最大的,視覺皮質區大約由 40 個不同功能的模組區構成 (相對的,較小的聽覺區只有 20 個模組區) 。 視覺也是所有感官裡功能最強大的。
- 當生下來就失去視覺時,盲者的腦視覺皮質構造仍然是完整的,且腦部具有可塑性,因此讓盲者可以利用某些視覺皮質的 “處理和空間位置有關的視覺資訊” 的模組區,去分析聽覺或觸覺所提供的 “空間位置” 資訊。
- 對照組正常人並沒有辦法利用這些視覺模組區,來分析聽覺或觸覺所輸入的資訊。
- 研究者說,他們研發了一種目鏡,能將目鏡所看到的影像改成聲波訊息,他們希望能夠讓盲人利用他們超靈敏的聽覺,來分析目鏡所提供的聲音,因此而能了解目鏡所看到的影像。目前這樣的目鏡已經在自願者身上開始測試。
聾者的腦部聽覺區,被借用來強化視覺功能
這一個研究是由加拿大 University of Western Ontario 大學的 Stephen Lomber 所主持。這個實驗使用天生就失去聽覺的貓,但是研究者認為貓的結果也可以應用到人。研究者測試耳聾的貓,其周邊視覺的靈敏度和正確度 (方法是將東西由不同角度丟向貓,看牠們接住的成功率),也測試這些貓辨識固體移動的靈敏度 (方法是讓貓辨識幾何圖形的移動和變形)。
結果發現,耳聾的貓在這兩項視覺策定都比正常的貓靈敏,但是在做其他種類的視覺測定時就沒有明顯的不同。
研究者評論:
- 天生耳聾的貓,很可能是利用了聽覺在掌管方向性的區域,拿來加強視覺判別方向性的能力。
- 當天生聾者的周邊視覺變得靈敏的時候,比較容易應付外來突然的危險。例如,正常人可以聽到車子從將近 90 度的地方開過來,而周邊視覺發達的人,可以利用周邊視覺來發覺車子的來臨和判斷其速度。
- 研究者問,如果天生聾者的部份聽覺神經已經被視覺借用了,那麼當他們手術植入人工耳朵後,這些被借用的神經會不會被討回來做聽覺用?
- 研究者也問,如果不是天生就耳聾,而是曾經有過聽覺的人,他們還有沒有能力借用聽覺區來強化視覺?
Ref:
People Blind from Birth Use Visual Brain Area to Improve Other Senses: Can Hear and Feel With Greater Acuity
Preserved Functional Specialization for Spatial Processing in the Middle Occipital Gyrus of the Early Blind
How the Deaf Have Super Vision: Cat Study Points to Brain Reorganization
Cross-modal plasticity in specific auditory cortices underlies visual compensations in the deaf