為什么盲人的聽覺、觸覺比一般人更發達?

曾看過央視的一檔節目 《挑戰不可能》,其中有一位盲人調琴師陳燕在節目中通過聽聲辨物,現場通過拍手、“狼叫”等方式判斷反射音,精準辨認30位衣著發型相同的真假模特,令全場觀眾震驚不已。

除此之外,還有我們熟知的,聾啞人海倫?凱勒寫下了感人肺腑的小說《假如給我三天光明》,盲人阿炳用二胡演繹了千古絕唱“二泉映月”。

這些盲人盡管失去了視覺,卻仍然取得了非凡的成就。他們是如何做到的呢?

其實,不少人都知道并相信失明的人,他們的其他感覺如聽覺、觸覺會變得比正常人更加的靈敏。

如,不少的影視劇里面,盲人通過耳朵就能感知到發出微弱聲音的來源,通過觸覺能準確地躲避可能的障礙物或者危險。

那么為什么失明的人,他們的其他感覺如聽覺、觸覺會變得比正常人更加的靈敏?

這跟心理學中的感覺補償作用有關。為了更加全面地了解感覺的補償作用以及他們的大腦是如何發生這樣的變化,我們需要從基礎的概念入手了解。

(1)感覺

心理學中,感覺是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物的個別屬性的反映。感覺器官把外環境的物理刺激轉換成神經沖動,經過一定神經通路把神經沖動傳遞到大腦皮層。它是我們認識事物的起始環節。之所以說感覺是對事物的個別屬性的反應,可以歸結為感覺具有神經特異性,就是說不同的感覺系統(感覺通道)對某種特定的刺激特征比較敏感。比如聲音刺激通過特定的聽覺通路傳輸到皮層聽區;視覺刺激也通過特定的視覺通路傳遞到皮層視區。

這聽起來很學術,舉個例子,我們通過眼睛這一視覺器官看到外界物體的顏色、明暗、形狀等,但是眼睛聞不了味道,聽不到聲音。而我們的耳朵可以聽到聲音,但是感受不了顏色和形狀等。而一個物體如蘋果,它不止有一種屬性,它是一個整體,有顏色、形狀、大小、軟硬度、氣味等。那么我們要認識這個物體(蘋果),我們就需要調動我們的各種感官去收集信息,一種感覺系統主要收集某種或某些個別屬性的信息,并將這些信息以自己特定的神經傳導束傳到各自所在的大腦皮層里,然后我們大腦要將我們看到的、聽到的、聞到的、摸到的各種信息綜合起來進行分析,然后我們知道了它是蘋果。

從刺激的來源來看,我們的感覺有內部感覺和外部感覺。外部感覺就是所接收到的信息來自于外界,即我們通常所說的五感:視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺、膚覺。內部感覺包括了運動覺、平衡覺及內臟感覺,如跳舞時感受到肌肉動作、坐車時感到暈眩、以及饑渴、便意、或者不按時吃飯感受到的胃痛等。

不同的人對同樣強度刺激的感受性不同,即每個人的感覺器官的靈敏程度是不同的,有的人視力比一般人好,有的人聽力特別敏感。這便是感覺器官的感受性。當然,同一個人在不同條件下,對同一刺激的感受也是會變化的,如,一個人在重感冒的時候,他的嗅覺或味覺的感受性可能比平時差。所以感受性是會變化的。

(2)感覺的補償作用

好了,鋪墊結束。盲人失去了視覺,他們的聽覺或觸覺比正常人更好,是因為感覺的補償作用,就是說某種感覺缺失或者機能不足,會促進其他感覺的感受性提高,以取得彌補與代償作用。

這種感覺的補償作用是經過不少實驗證明的。比如,有研究者對早期盲人的聽覺定位能力進行測試,發現無論是通過雙耳還是單只耳朵對聲音進行定位,盲人的聽覺能力都比正常人好(Lessard, 1998)。(可見影視劇中盲人的厲害的聽音辨位能力還是有一定依據的)。

也有研究者對盲人與正常人開展了音調辨別實驗,被試辨別音調變化的方向。結果發現,早期盲人的成績顯著好于正常人。這也說明了早期盲人在音調聽覺方面比正常人更靈敏(Gougoux, 2004)。對于是否是越早失明,其聽覺能力更好,目前已有的研究得出的結論不一致,因此,這點還有待研究。但盲人調琴師

當然,除了聽覺外,有研究發現盲人的觸覺也比正常人更加敏銳。Goldreich讓盲人和正常人辨別表明凹陷的方位,結果發現盲人在實驗中的表現顯著好于正常人,這說明盲人的觸覺比正常人更加敏銳(Goldreich, 2003)。其實也可以理解,因為盲人在學習文字的時候便是通過觸覺來學習盲文。這種經常性的練習也使得盲人的觸覺得到很好的發展。

(3)感覺補償的神經機制:跨感覺通道重組

那么為什么感覺間能起到相互補償的作用呢?

前面,我們知道了感覺器官把外環境的物理刺激轉換成神經沖動,經過一定感覺通路把神經沖動傳遞到大腦皮層中各自的神經中樞。不同的感覺系統專司某種特定的刺激特征,即視覺刺激也通過特定的視覺通路傳遞到皮層視區。那么盲人失去了視覺,是不是意味著他們的皮層視覺中樞也不工作了呢?

盲人視區被募集參與了聽覺、觸覺等加工過程。

其實,大部分盲人失去視覺的原因在接受和傳入信息的過程中發生了阻滯,視覺中樞還是具有活性的。大量研究表明盲人在閱讀盲文、觸覺和聽覺辨別等非視覺的實驗任務中,他們的視皮層被廣泛地激活了。

比如:Pietrini等人的研究通過fMRI實驗發現在憑借觸覺進行物體或面具識別任務中,發現盲人試的枕葉、顳葉等與視覺腹側通路相關的區域激活程度顯著高于正常人(Pietrini, 2004)。Leclerc研究證明了在聲音定位任務中,盲人視皮層參與了聽覺任務,而正常人則沒有(Leclerc, 2000)。

當然并不是所有的聽覺和觸覺任務都能募集視區,盲人視區的激活與任務的復雜程度可能呈正相關。而那些簡單的聽覺、觸覺刺激并不激活視區皮層,而任務越復雜,復雜任務能更顯著的激活視皮層。

這說明盲人的視皮層參與了觸覺和聽覺的活動,他們皮層的視覺中樞的功能發生變化,或者說發生了跨通道重組

這也可以理解為什么盲人的聽覺和觸覺比一般人更靈敏,簡單來說就是和一般人相比,盲人的聽覺和觸覺多了一個好幫手——視覺中樞。

(4)跨感覺通道重組的神經基礎:暫時神經聯結的固化

前面提到感覺系統具有特異性,一般一種感覺系統專門負責某種感覺,然而為什么盲人專司視覺的視覺皮層能夠參與加工非視覺功能?

首先,這應該歸功于神經系統具有可塑性。指神經系統具有為了不斷適應外界環境的變化而改變自身結構的能力,包括在神經系統受損以及感覺剝奪后的代償能力。因為外界環境是不斷變化的,要想適應環境,我們大腦必須具備不斷適應和調整的自身的功能。

其實,某個感覺中樞主管某種感覺功能,這也是后天習得的。在生命的早期,我們大腦處于一種隨機的興奮狀態。大腦的神經細胞之間很容易通過許許多多的突觸而建立起聯結,構成了信息傳遞和加工的神經回路,比如我們的反射弧。

當然早期的這種神經聯結更多的還是隨意的暫時性聯結,就像樹枝的隨意生長一樣。但如果個體重復體驗某種刺激,或者重復做某種練習,那么這種神經聯結就會不斷得到加強和固化。比如,我們不斷地鍛煉我們的手臂肌肉,那么我們的手臂肌肉會比別的地方的肌肉更加粗壯,這和用進廢退的道理是一樣的。沒有用的神經聯結逐漸消失,而經常用的神經聯結則更加穩固。

感覺信息的輸入方式極大的影響了神經回路的形成。出生后,如果視皮層能夠很好地接受到視覺刺激,那么正常的視覺回路就得到了建立;但是對于先天盲人來說,視皮層并沒有得到視覺信息的輸入,那么這種正常的視覺回路就無法得到建立。

而由于視覺的先天缺失,使得皮層視區缺乏來自視覺通路的激活,處于一種異常和隨機的興奮狀態,因而容易接受來自其它通道的暫時投射的輸入,即建立了暫時的神經聯結,在豐富的觸覺和聽覺環境中,這種暫時的神經聯結逐漸固化形成特有的感覺回路,并驅使皮層視區加工來自非視覺通道的信息,而實現跨通道重組。

許多動物研究證明了通常加工某種特定感覺的初級感覺區在失去該感覺輸入后能夠處理來自其它感覺形態的信息。

當然,這里并不是說跨通道重組是盲人非視覺感知覺能力提高的唯一機制。盲人失去視覺后聽覺和觸覺能力的提高還涉及其它神經機制,如聽覺和軀體感覺中樞自身的擴張。

參考文獻

[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]吳健輝,羅躍嘉.盲人的跨感覺通道重組.心理科學進展, 2005, 13(4):406~412.

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