看个锤子

为什么盲人的听觉、触觉比一般人更发达?

曾看过央视的一档节目 《挑战不可能》,其中有一位盲人调琴师陈燕在节目中通过听声辨物,现场通过拍手、“狼叫”等方式判断反射音,精准辨认30位衣着发型相同的真假模特,令全场观众震惊不已。

除此之外,还有我们熟知的,聋哑人海伦•凯勒写下了感人肺腑的小说《假如给我三天光明》,盲人阿炳用二胡演绎了千古绝唱“二泉映月”。

这些盲人尽管失去了视觉,却仍然取得了非凡的成就。他们是如何做到的呢?

其实,不少人都知道并相信失明的人,他们的其他感觉如听觉、触觉会变得比正常人更加的灵敏。

如,不少的影视剧里面,盲人通过耳朵就能感知到发出微弱声音的来源,通过触觉能准确地躲避可能的障碍物或者危险。

那么为什么失明的人,他们的其他感觉如听觉、触觉会变得比正常人更加的灵敏?

这跟心理学中的感觉补偿作用有关。为了更加全面地了解感觉的补偿作用以及他们的大脑是如何发生这样的变化,我们需要从基础的概念入手了解。

(1)感觉

心理学中,感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映。感觉器官把外环境的物理刺激转换成神经冲动,经过一定神经通路把神经冲动传递到大脑皮层。它是我们认识事物的起始环节。之所以说感觉是对事物的个别属性的反应,可以归结为感觉具有神经特异性,就是说不同的感觉系统(感觉通道)对某种特定的刺激特征比较敏感。比如声音刺激通过特定的听觉通路传输到皮层听区;视觉刺激也通过特定的视觉通路传递到皮层视区。

这听起来很学术,举个例子,我们通过眼睛这一视觉器官看到外界物体的颜色、明暗、形状等,但是眼睛闻不了味道,听不到声音。而我们的耳朵可以听到声音,但是感受不了颜色和形状等。而一个物体如苹果,它不止有一种属性,它是一个整体,有颜色、形状、大小、软硬度、气味等。那么我们要认识这个物体(苹果),我们就需要调动我们的各种感官去收集信息,一种感觉系统主要收集某种或某些个别属性的信息,并将这些信息以自己特定的神经传导束传到各自所在的大脑皮层里,然后我们大脑要将我们看到的、听到的、闻到的、摸到的各种信息综合起来进行分析,然后我们知道了它是苹果。

从刺激的来源来看,我们的感觉有内部感觉和外部感觉。外部感觉就是所接收到的信息来自于外界,即我们通常所说的五感:视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉、肤觉。内部感觉包括了运动觉、平衡觉及内脏感觉,如跳舞时感受到肌肉动作、坐车时感到晕眩、以及饥渴、便意、或者不按时吃饭感受到的胃痛等。

不同的人对同样强度刺激的感受性不同,即每个人的感觉器官的灵敏程度是不同的,有的人视力比一般人好,有的人听力特别敏感。这便是感觉器官的感受性。当然,同一个人在不同条件下,对同一刺激的感受也是会变化的,如,一个人在重感冒的时候,他的嗅觉或味觉的感受性可能比平时差。所以感受性是会变化的。

(2)感觉的补偿作用

好了,铺垫结束。盲人失去了视觉,他们的听觉或触觉比正常人更好,是因为感觉的补偿作用,就是说某种感觉缺失或者机能不足,会促进其他感觉的感受性提高,以取得弥补与代偿作用。

这种感觉的补偿作用是经过不少实验证明的。比如,有研究者对早期盲人的听觉定位能力进行测试,发现无论是通过双耳还是单只耳朵对声音进行定位,盲人的听觉能力都比正常人好(Lessard, 1998)。(可见影视剧中盲人的厉害的听音辨位能力还是有一定依据的)。

也有研究者对盲人与正常人开展了音调辨别实验,被试辨别音调变化的方向。结果发现,早期盲人的成绩显著好于正常人。这也说明了早期盲人在音调听觉方面比正常人更灵敏(Gougoux, 2004)。对于是否是越早失明,其听觉能力更好,目前已有的研究得出的结论不一致,因此,这点还有待研究。但盲人调琴师

当然,除了听觉外,有研究发现盲人的触觉也比正常人更加敏锐。Goldreich让盲人和正常人辨别表明凹陷的方位,结果发现盲人在实验中的表现显著好于正常人,这说明盲人的触觉比正常人更加敏锐(Goldreich, 2003)。其实也可以理解,因为盲人在学习文字的时候便是通过触觉来学习盲文。这种经常性的练习也使得盲人的触觉得到很好的发展。

(3)感觉补偿的神经机制:跨感觉通道重组

那么为什么感觉间能起到相互补偿的作用呢?

前面,我们知道了感觉器官把外环境的物理刺激转换成神经冲动,经过一定感觉通路把神经冲动传递到大脑皮层中各自的神经中枢。不同的感觉系统专司某种特定的刺激特征,即视觉刺激也通过特定的视觉通路传递到皮层视区。那么盲人失去了视觉,是不是意味着他们的皮层视觉中枢也不工作了呢?

盲人视区被募集参与了听觉、触觉等加工过程。

其实,大部分盲人失去视觉的原因在接受和传入信息的过程中发生了阻滞,视觉中枢还是具有活性的。大量研究表明盲人在阅读盲文、触觉和听觉辨别等非视觉的实验任务中,他们的视皮层被广泛地激活了。

比如:Pietrini等人的研究通过fMRI实验发现在凭借触觉进行物体或面具识别任务中,发现盲人试的枕叶、颞叶等与视觉腹侧通路相关的区域激活程度显著高于正常人(Pietrini, 2004)。Leclerc研究证明了在声音定位任务中,盲人视皮层参与了听觉任务,而正常人则没有(Leclerc, 2000)。

当然并不是所有的听觉和触觉任务都能募集视区,盲人视区的激活与任务的复杂程度可能呈正相关。而那些简单的听觉、触觉刺激并不激活视区皮层,而任务越复杂,复杂任务能更显著的激活视皮层。

这说明盲人的视皮层参与了触觉和听觉的活动,他们皮层的视觉中枢的功能发生变化,或者说发生了跨通道重组

这也可以理解为什么盲人的听觉和触觉比一般人更灵敏,简单来说就是和一般人相比,盲人的听觉和触觉多了一个好帮手——视觉中枢。

(4)跨感觉通道重组的神经基础:暂时神经联结的固化

前面提到感觉系统具有特异性,一般一种感觉系统专门负责某种感觉,然而为什么盲人专司视觉的视觉皮层能够参与加工非视觉功能?

首先,这应该归功于神经系统具有可塑性。指神经系统具有为了不断适应外界环境的变化而改变自身结构的能力,包括在神经系统受损以及感觉剥夺后的代偿能力。因为外界环境是不断变化的,要想适应环境,我们大脑必须具备不断适应和调整的自身的功能。

其实,某个感觉中枢主管某种感觉功能,这也是后天习得的。在生命的早期,我们大脑处于一种随机的兴奋状态。大脑的神经细胞之间很容易通过许许多多的突触而建立起联结,构成了信息传递和加工的神经回路,比如我们的反射弧。

当然早期的这种神经联结更多的还是随意的暂时性联结,就像树枝的随意生长一样。但如果个体重复体验某种刺激,或者重复做某种练习,那么这种神经联结就会不断得到加强和固化。比如,我们不断地锻炼我们的手臂肌肉,那么我们的手臂肌肉会比别的地方的肌肉更加粗壮,这和用进废退的道理是一样的。没有用的神经联结逐渐消失,而经常用的神经联结则更加稳固。

感觉信息的输入方式极大的影响了神经回路的形成。出生后,如果视皮层能够很好地接受到视觉刺激,那么正常的视觉回路就得到了建立;但是对于先天盲人来说,视皮层并没有得到视觉信息的输入,那么这种正常的视觉回路就无法得到建立。

而由于视觉的先天缺失,使得皮层视区缺乏来自视觉通路的激活,处于一种异常和随机的兴奋状态,因而容易接受来自其它通道的暂时投射的输入,即建立了暂时的神经联结,在丰富的触觉和听觉环境中,这种暂时的神经联结逐渐固化形成特有的感觉回路,并驱使皮层视区加工来自非视觉通道的信息,而实现跨通道重组。

许多动物研究证明了通常加工某种特定感觉的初级感觉区在失去该感觉输入后能够处理来自其它感觉形态的信息。

当然,这里并不是说跨通道重组是盲人非视觉感知觉能力提高的唯一机制。盲人失去视觉后听觉和触觉能力的提高还涉及其它神经机制,如听觉和躯体感觉中枢自身的扩张。

参考文献

[1] Lessard N, Pare M, LeporeF, et al. Early blind human subjects localize sound sources better than sightedsubjects. Nature, 1998, 395(6699): 278~280 .

[2] Gougoux F, Lepore F,Lassonde M, et al. Neuropsychology: pitch discrimination in the early blind.Nature, 2004, 430(6997): 309 .

[4] Goldreich D, Kanics I M.Tactile Acuity is Enhanced in Blindness. The Journal of Neuroscience, 2003,23(8): 3439~3445.

[6] Pietrini P, Furey M L,Ricciardi E, et al. Beyond sensory images: Object-based representation in thehuman ventral pathway. Proceedings of the National Academy of Sciences U S A,2004 Apr 13, 101 (15): 5658~5663.

[7] Leclerc C, Saint-Amour D,Lavoie M E, et al. Brain functional reorganization in early blind humansrevealed by auditory event-related potentials. Neuroreport, 2000, 11: 545~550.

[8]吴健辉,罗跃嘉.盲人的跨感觉通道重组.心理科学进展, 2005, 13(4):406~412.

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