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看得见的“盲人”

时间:2022-12-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:魏斯克朗茨对狗也做了一系列的实验,他切除了狗的初级视皮层,然而这些狗依然能对运动物体有所反应。结果听上去有些匪夷所思,因为初级视皮层相当小,只有这块区域严重受损又不殃及其他脑区的病例很少,所以在开始时人们对此定论深表怀疑。看来初级视皮层对有意识的视知觉是必需的。只有初级视皮层受到损伤的病人才会表现出盲视的症状。但却看不见了,至少他自己是这样说的。这是多么的神奇啊!这说明盲视和上丘有关。

上一小节中提到蒙克发现在毁损狗和猴的枕叶皮层之后,狗还是能避开或跳过障碍物,但是就是认不出障碍物是什么,即使在饥饿或口渴时,它也还是注意不到放在面前的食物或者水。它能不能看到这些东西呢?如果看到了,它为什么不去吃?如果看不到,它又是怎么躲开障碍物的?狗不会说话,无法告诉我们它的真实感受,这似乎成了一个难解之谜。

第一次世界大战的伤兵为解开这个谜题提供了人的相关线索。1917年,英国医生里多克(George Riddoch)和德国外科医生珀佩尔洛伊特(Walter Poppelreuter)各自独立地报道了有些脑部受伤的士兵选择性失明的事实,这些伤兵看不到固定不动的东西,但是能看到运动的物体。T少校是里多克医生收治过的最著名的一个伤兵,他被一颗子弹打穿了右枕叶,还坚持战斗了15分钟,然后昏迷了11天。当他醒过来后,发现自己看不清楚盘子中左边的食物。回到英国以后,他发现自己虽然看不到左边视野里的东西,但能觉察到在这个视野里有没有什么物体在运动。乘火车时,他能感到在视野的左边有什么东西在飞快地运动,但是看不清是什么东西。令人遗憾的是,科学家们忙着争论皮层上的视觉中枢到底在什么地方,没有过多关注这些现象。此后一些年他们对动物所做的实验也只是表明:毁损不同的脑区会产生不同类型的失明。半个世纪过去了,有关这个谜题人们并没有取得突破性的进展。

1973年,英国国立伦敦医院的科学家魏斯克朗茨(Lawrence Weiskrantz)创造了“盲视”(blindsight)这一术语,并用其描述他所遇到的一个病人的症状:这个病人声称自己什么也看不见,但奇怪的是,如果在他面前呈现两个物体之一,并强迫他说这是哪个物体时,绝大多数情况下他都“猜”对了。如果他真的如己所说一无所见、纯属瞎猜的话,那他猜对的概率应该只有50%左右。因为他意识不到他之所见,所以说他“盲”,但又因为他能接收到放在他面前的物体的某些信息,所以说他还保留部分“视”。

在这样的病人面前同时放一个红色的物体和一个蓝色的物体,让病人用手指点红色(或蓝色)的物体,他们在绝大多数情况下都做对了,虽然他们在一开始抗议说他什么也看不见。魏斯克朗茨对狗也做了一系列的实验,他切除了狗的初级视皮层,然而这些狗依然能对运动物体有所反应。结果听上去有些匪夷所思,因为初级视皮层相当小,只有这块区域严重受损又不殃及其他脑区的病例很少,所以在开始时人们对此定论深表怀疑。但是随着这种病例的逐渐积累,怀疑也逐渐消失了。

20世纪80年代末和90年代,法国神经科学家罗塞蒂(Yves Rossetti)等人对这类病人的测试表明:他们不仅能指出物体的方向,还能伸手去拿,并且把手指张开到适当的角度去捡起物体,甚至还能把卡片投进有不同朝向的箱缝里去!但是如果要病人口头说明或者用手比划这些对象的大小或朝向,他们却做不到!这些都说明:病人并不能意识到他们所“看到”的一切,但是确实有些视觉信息绕过了受到损伤的初级视皮层而到达了其他脑区,并指挥其作出正确的反应。

在科学文献上有一位被称为G.Y.的病人,8岁时由于交通事故左半球初级视皮层受损,这使他除了左半视野中的一小块区域之外都看不见了。研究者在他面前放上一块屏幕,上面有光点向两个相反方向之一运动,并让他猜测光点在向哪个方向运动,结果他“猜”对的比率达到80%。看来初级视皮层对有意识的视知觉是必需的。只有初级视皮层受到损伤的病人才会表现出盲视的症状。开始时,有些科学家认为盲视可能靠的是初级视皮层中残存的一些健康神经元,不过对G.Y.和其他盲视病人所做的脑成像都表明他们的初级视皮层完全没有活动,因此这一猜想被否定了。同时,这些脑成像又表明:虽然盲视病人的初级视皮层失去了功能,但是他们的纹外皮层(即初级视皮层之外的其他视觉皮层)却在活动。例如,当让G.Y.猜物体的运动方向时,他主管对象运动知觉的V5区就活动了起来。

更惊人的一幕发生在近几年。荷兰认知神经科学家德·格尔德(Beatrice de Gelder)有一位在医学文献上被称为“T.N.”的盲视病人。2003年,短短36天内T.N.的两半球初级视皮层先后发生脑卒中,他的整个初级视皮层都被损坏了,尽管他的双眼完好如初。但却看不见了,至少他自己是这样说的。德·格尔德要T.N.不用探路杖穿越一条布满箱子、椅子及其他办公用品的长廊,但事先骗他说长廊里空空如也,不用害怕会被东西绊倒。为了安全,德·格尔德特意请魏斯克朗茨跟在T.N.身后,以防T.N.真的会被绊倒。结果是T.N.顺利地穿过整条长廊,什么东西都没有碰到。当德·格尔德事后问他是怎样躲过所有的障碍物而穿过长廊时,他说他只是走就是了,根本就没有看到什么东西,也不知道自己是如何避开这些未能看到的东西的。他无法解释他究竟是怎么做到这一点的。

这是多么的神奇啊!进化上古老的神经通路在现实世界中所起的作用比我们想象的多得多。虽然有关盲视的神经机制还没有完全研究清楚,但是相关实验已经表明上丘可能是其中关键的一环。对低等脊椎动物来说,上丘是主要的视觉中枢,只是在哺乳动物中,大脑皮层才取代了上丘的大部分功能,仅保留了其控制眼动等功能。德·格尔德对一位盲视病人做了下列实验:在这位病人的盲区中,有时呈现一个灰色的方块,有时呈现一个紫色的方块。他们发现当呈现的是灰色方块时,病人的瞳孔收缩得更快也更强,这表明病人的脑正在处理某种信息;而当呈现的是紫色方块时,病人则没有这种效应。德·格尔德知道在视网膜中只有一种视锥对紫色光有反应,而这种视锥并没有输出到达上丘。这说明盲视和上丘有关。进一步她又用脑成像技术观察上丘的活动,她发现仅当呈现灰色方块时,上丘才强烈地活动起来。因此可以认为来自盲视病人双眼的信息,绕开了初级视皮层,而是通过上丘再上传到皮层的其他区域(如主管运动视觉的MT区),使其作出相应的反应而不自知。确实,对那些能猜对光点运动方向的病人所做的脑成像测试,也可以看到通常感觉运动的视皮层活跃了起来。

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