半视世界

一种称为忽视症的患者看不到完整的画面

一位名叫萨莉的病人最近中风,右侧顶叶受损,但没有影响大脑的其他部分。她的左侧身体——由右半球控制——瘫痪了。但她的精神正常,仍然是中风前那个健谈、聪明的女人。

然而,萨莉的父亲观察到其他令人不安的症状,但奇怪的是,萨莉自己似乎并没有注意到。当她试图坐在轮椅上在房间里走动时,她有时会撞到左侧的物体。

进一步的测试证实,萨莉在很大程度上对左侧的物体和事件漠不关心,尽管她并非对它们视而不见;一旦她的注意力被吸引到它们身上,她就能看到它们。她的视力正常;她的问题在于注意左侧。例如,当她吃饭时,她只会吃右边的食物 (a),而忽略盘子左侧的食物。但是,如果她的注意力被吸引到左侧的食物上,萨莉可以清楚地看到它,认出它并伸手去拿。萨莉的缺陷表明她患有偏侧忽视症(或简称忽视症),这种疾病也可能以孤立的形式出现,不伴有严重的瘫痪。

忽视症的种子
这种感知扰乱是如何产生的?忽视症从根本上来说是一种注意力障碍。尽管人脑有 1000 亿个神经元,但在任何时候只有一小部分神经元可以活跃起来,形成有意义的模式,这种限制导致了注意力的瓶颈。这就是为什么你可以在 (b) 中看到鸭子或兔子,但永远无法同时看到两者。这也解释了为什么当你在开车时,当专注于前方的行人时,你并没有有意识地意识到周围发生的大多数事情。从这个角度来看,神经系统忽视症实际上是我们为了避免感官超载而共同参与的那种忽视的夸张版本。


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要理解忽视症,我们需要考虑一些解剖学知识。来自视网膜的视觉输入沿着视神经发送,并分成两条平行的通路,称为“旧”通路和“新”通路,反映了每条通路进化的时间。前者有时被称为“在哪里”通路,投射到顶叶,参与定位和定向周围的事物。后者投射到视觉皮层,并从那里出现另外两条通路,分别称为“什么”通路和“如何”通路,它们分别投射到颞叶和顶叶。什么通路参与物体识别和辨认,而如何通路指导如何注意和与物体互动。如何通路和在哪里通路在顶叶皮层汇合,并在功能上联系在一起——你必须处理椅子在哪里以及如何移动以避免撞到它。萨莉的右半球的如何通路受损,所以她忽略了左侧的一切。

奇怪的是,忽视症只发生在右脑受损的情况下。为什么左脑受损不会导致忽视右半边世界呢?哈佛大学的马塞尔·梅苏拉姆提出了一个巧妙的解释。右半球拥有更多的注意力资源,并在空间视觉中发挥着卓越的作用,它可以同时扫描整个视觉场景,包括左右两个半视野。相比之下,左侧顶叶只能关注世界的右侧。因此,当左半球受损时,右半球可以补偿。但是,如果右侧顶叶受损,则左侧视野无人关注;换句话说,就会发生单侧忽视症。

诊断忽视症相当容易。患者会倾向于不断向右看,即使有人从左边走近,也不会自发地向左看。当跟踪从右向左移动的物体时,她会在物体行程的中途“丢失”该物体——不会一直向左跟踪超过她的鼻子。她只在脸的右侧化妆。男性患者只会刮右边的下巴。或者只刷右边的牙齿。

你也可以通过一些简单的测试来诊断忽视症。让受试者复制或凭记忆画一朵花或其他物体,她只会画出它的一半 (c)。奇怪的是,即使她在闭着眼睛工作时,这种只画一半的效果也是如此,这意味着她甚至忽略了她在脑海中想象的物体的左半部分。(我们的同事斯图尔特·安斯蒂斯曾要求,如果他因中风而患上忽视症,我们务必确保他的肉毒杆菌系列注射继续在脸的两侧进行!)

当被要求画一个时钟时,患者只会画出它的一半。整个圆圈都被画出来了——部分原因是这是一种过度学习的“弹道”反应,不需要集中注意力。但她将 1 到 12 挤在时钟的右半部分 (d) 或只插入 1 到 6。

让她平分一条水平线;她的平分线会偏向右侧,因为她平分的是线的右半部分。现在你可能会认为,如果水平线完全移到她的右侧(非忽视)侧,她会准确地平分它。但她并没有。即使她的盘子里的食物完全移到她非忽视的右侧视野中,她仍然只吃盘子右侧的食物。除了忽视她视觉世界的左侧外,她还忽视了物体的左侧,即使它们完全在她右侧。

在视觉视野的中心,没有一条明显的线将被忽视的左侧和未被忽视的右侧分开。相反,我们应该从忽视程度的梯度来考虑。这种效应与右侧视觉皮层(而不是右侧顶叶)受损时所看到的效应不同。在这种情况下,结果是左侧盲区和完整右侧视觉区域之间的清晰边界。当然,即使受试者被迫“注意”盲区,她也看不到左侧的物体。她看不到这些物体,就像她看不到脑后的东西一样。

左侧的湮灭
忽视症的一个奇怪方面是患者在很大程度上没有意识到它。他忽视了这种忽视!在某种程度上,他可能隐约意识到有些不对劲,告诉我们他“需要眼镜”。

萨莉对她的忽视症的漠视再次表明,她所患的不仅仅是感觉缺陷或对来自左侧的视觉输入的失明,甚至不仅仅是未能注意到左侧。相反,我们应该将其视为宇宙左侧的存在性湮灭。对她来说,“左”已经完全不存在了。也许她在需要使用“左”字眼的抽象概念或词语方面也存在问题,但我们尚未测试这个想法。

非常奇怪的是,忽视症患者甚至可能没有意识到他们的左臂瘫痪,这种情况称为失认症。当我们要求萨莉用未瘫痪的右手触摸鼻子时,她做到了。当被问及她是否可以移动左手时,她说:“是的,我可以很好地移动它。”但是,当我们让她用左手触摸鼻子时,她立即用右手抓住无生命的左手,并用右手将其抬向脸部,将其作为“工具”来触摸鼻子!显然,即使“她”(有意识的人)没有意识到瘫痪,大脑的某些部分“知道”左臂瘫痪了。否则她为什么要毫不犹豫地抓住它并将其抬向鼻子呢?

她的回答中无意间的幽默感对她来说是难以理解的。请记住,在其他所有方面,她都完全清醒、聪明且口齿伶俐。当我们在她右侧的墙上挂上一面两英尺乘两英尺的镜子时,忽视症的全部含义更加生动地展现在我们面前。当她向右转头看镜子时,她看到了自己的脸,当然也看到了她一直忽视的左侧物体的倒影。她“知道”自己在镜子里看着自己的脸。但我们的问题是,镜子是否会通过让她明显地意识到左侧有一个完整的世界而被她忽略来“纠正”她的忽视症?

我们要求一位学生站在她的左侧拿着一支笔,以便萨莉可以在右侧的镜子里看到笔的倒影(她说她可以看到)。然后,我们要求萨莉用她的(未瘫痪的)右手拿起笔,在她腿上的笔记本上写下她的名字。当萨莉直接朝镜子伸出手,试图抓住倒影时,我们惊讶极了!当被问及笔在哪里时,她沮丧地回答说:“笔在那个该死的镜子里,医生。”在其他场合,她伸手到镜子后面,摸索着笔,坚称“笔在镜子后面”。这就像她的大脑在说,“这是一个镜子反射,所以笔在我的左边。但是左边在我的宇宙中不存在,所以笔一定在镜子里。这是解决问题的唯一‘方案’。”

令人惊讶的是,这种错觉具有抵抗智力纠正的能力。即使在多次尝试抓笔失败后,她关于镜子及其作用的高级知识也无法纠正她的行为。事实上,情况恰恰相反:她对镜子光学的知识已经被扭曲,以适应她现在所困的奇怪感官世界(以至于她通过说“笔在那个该死的镜子里,医生”之类的话来合理化她的行为)。我们将这种新的神经系统疾病(或“体征”)称为镜像失认症。

康复的希望?
镜像失认症不太可能是一种仅限于镜子的缺陷。事实上,我们已经看到患者暂时从忽视症中康复(通过用冷水冲洗耳朵),但仍然会伸手去拿镜子里的笔。我们应该将其视为一种更普遍的疾病的一种特殊的——如果说是戏剧性的——表现:即右侧顶叶损伤导致无法处理复杂的空间关系。将镜像识别为镜像需要在脑海中进行特殊的双重表征:叠加在现实之上的海市蜃楼 (e)。由于右侧顶叶受损,萨莉的大脑无法处理这种特殊的并列。即使是四岁的孩子或猩猩也很少将香蕉的镜像与实物混淆,但年长而明智的萨莉却这样做了,尽管她一生都有使用镜子的经验。

忽视症是一个常见的临床问题。这让试图在卒中后最初几周的关键窗口期教育患者使用左臂的治疗师感到沮丧;患者对左侧的漠不关心成为治疗的障碍。我们发现,经过反复劝说,萨莉会开始伸手去拿左侧的笔,但当我们几个小时后回来时,镜像失认症又回来了。在几天内进行多次训练课程最终会纠正她的镜像失认症吗?它会完全消除忽视症吗?这种疗法还有待观察。

不过,目前明确的是,研究萨莉这类有缺陷的患者可以让我们深入了解大脑如何构建现实。

注:本文最初印刷时的标题为“半个世界”。

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