购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

大脑为何能以惊人的速度适应失明

近几十年来,有关大脑可塑性的研究取得了一些成果,其中最令人惊讶的是它飞快的变化速度。几年前,麦吉尔大学的研究者对几个刚刚失明的成年人进行了脑部扫描,扫描时,参与者被要求聆听声音。声音自然引发了听觉皮质的活跃,但同时也引发了枕叶皮质的活跃。而在几周前参与者还有视力时,听觉刺激尚且不会引发枕叶皮质的活跃。虽然听到声音后,刚失明的人的枕叶皮质不会像长期失明的人那样活跃,但也可以被检测到。 37 这表明,当视力消失时,大脑能快速应对变化。但到底有多快?

研究员阿尔瓦罗·帕斯科-莱昂(Alvaro Pascual-Leone)开始探究重大大脑变化发生的速度。他注意到,盲人学校里刚入职的教员需要蒙住眼睛模拟失明整整7天,以切身感受盲人学生的生活状态。7天以后,大多数教员会发现自己的听觉技能,如确定方向、判断距离、辨认位置等得到了一定的提升。

有几人提到,他们仅根据人们说话的声音甚至路过时有规律的脚步声,就能迅速识别出对方;有些人则学会了通过引擎的声音来区分汽车;还有一个人提及了“听声识摩托”的乐趣。 38

这让帕斯科-莱昂和他的同事不禁思考,如果让一个正常人在实验室环境中蒙上眼睛几天,会发生什么?于是,他们启动了这项实验,成果令人赞叹不已。实验表明,在盲人参与者脑中发现的神经重塑现象在暂时失明的正常人的脑中也会发生,且速度非常快。

他们的其中一项实验是让视力正常的参与者蒙上双眼5天,并在此期间接受密集的盲文培训。 39 5天后,蒙眼组已经能很好地区分不同盲文字符的细微差别,且速度比对照组那些同样接受盲文培训但未蒙眼的人快得多。

实验中最引人注目的部分,是他们的大脑发生的改变。对实验参与者的脑部扫描显示,在5天的时间里,当蒙眼组触碰物体时,他们的枕叶皮质会被激活;而对照组只表现出躯体感觉皮质的活跃。除此之外,蒙眼组在收到声音和单词记忆任务后,枕叶皮质也出现了活跃反应。

当这些新产生的枕叶活动在实验室受到磁脉冲的故意干扰后,蒙眼参与者阅读盲文的优势就消失了,这表明大脑征用这片区域不是偶然,而是改善行为表现的关键一环。此外,摘掉眼罩后,参与者因触碰或声音产生的枕叶活动在一天之内就会消失。在那之后,蒙眼参与者和视力正常者的大脑又变得一样了。

在另一项实验中,研究者使用功能更加强大的神经成像技术,清晰地绘制出了大脑的视觉区。参与者在接受脑部扫描时被蒙上双眼,并被要求完成用手指进行精细辨别的触摸任务。仅在蒙眼40~60分钟后,研究者就检测到参与者的初级视觉皮质变得活跃起来。 40

这些实验结果表明,大脑适应失明的速度十分惊人。它的重塑非常迅速,与极为缓慢的大陆板块漂移截然不同。后文我们将看到视觉剥夺会导致已有的非视觉输入进入枕叶皮质,还将了解大脑如何像捕鼠器一样实现快速变化。目前我们需要知道的是,大脑的变化速度比21世纪初最乐观的神经科学家的大胆猜测还要快。

就像锋利的牙齿和能飞驰的腿有利于生存,灵活可塑的神经也有利于大脑在各种复杂环境中迅速优化性能。

不过,脑内竞争也带来了潜在风险:每当感官活动失衡时,对应的神经就有可能迅速占领他方领地。如果某一肢体被永久切除或某种感官永久丧失,资源的再分配往往较为顺利、理想;但除此之外的其他情况,就需要神经积极迎战,避免己方领地被频繁占领。基于这样的思考,我和我的学生唐·沃恩(Don Vaughn)提出了一个新的理论,来研究大脑在夜晚的经历,具体我们将在下一章进行探讨。 DmekMZY614JAhgRUNkbT3ohh/GkOAMN5pojwyZPrX7YqOE4N9cRuM/mC6sgbJpyL

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×