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圣地亚哥——书本从书架上飞落,超人以惊人的速度翻阅书页,如饥似渴地吸收信息。包括他非凡的听力和闪电般的快速阅读能力在内的超人精神力量,对超人来说,与他击败子弹的速度和弯曲钢铁的力量一样至关重要。但似乎拥有快速天赋的并不只有超人。神经科学家在11月在圣地亚哥举行的神经科学学会年度会议上报告说,他们发现了一群拥有这种超人精神能力的真实个体——盲人。此外,功能性脑成像现在揭示了他们如何实现非凡的脑力壮举。
一种流行的观点是,盲人会增强他们剩余的感官,以弥补失去的视觉。像史蒂夫·旺德和雷·查尔斯这样的盲人音乐家,可能因为他们高度发达的听觉而在音乐方面表现出色。德国图宾根大学赫蒂临床脑研究所的研究人员发现了这种观点的科学依据。盲人可以轻松理解速度远远超出视力正常人理解能力的语速。当我们快速说话时,我们大约每秒发出六个音节。那些在广告结尾处滔滔不绝地喷出细则的活跃广播员,每秒可以发出 10 个音节,这是视力正常人理解能力的绝对极限。然而,盲人可以理解速度高达每秒 25 个音节的语速。人类说话不可能这么快。科学家们不得不使用计算机合成器以这种速度生成语音。“听起来像噪音,”参与研究的科学家之一英戈·赫特里希告诉我。“我什么都听不懂……也许听起来像是某种外语说得非常快。”(要听听每秒 16 个音节的语音听起来是什么样的,请收听科学家在实验中使用的样本录音。)
赫特里希和他的同事赫尔曼·阿克曼和苏珊娜·迪特里希想弄清楚盲人的大脑内部发生了什么,使他们拥有这种以超快速度理解语音的“超能力”。在盲人和视力正常人听超快语音并躺在(功能磁共振成像或 MRI)脑扫描仪中时,检查被激活的大脑区域显示,在盲人中,通常对视觉做出反应的大脑皮层部分对语音做出了反应。
难怪盲人似乎拥有超人的高速听力理解能力。通常,这个位于头骨后部的脑区,称为 V1,只对光做出反应。视觉对人类来说是如此重要的感觉,以至于大脑的很大一部分都用于视觉处理——比用于任何其他感觉的灰质都多得多。在盲人中,所有这些脑力都会被浪费掉,但不知何故,失明者的大脑会自我重组,将大脑的听觉区域连接到视觉皮层。
阿克曼解释说,一个人失明的年龄可能对于将控制听力的脑区重新连接到通常处理视觉的区域至关重要。在天生失明的人中,视觉皮层对任何听觉或视觉刺激都完全没有反应。大脑的这个区域在功能上变得断开连接,因为视觉输入在生命早期对于正确连接视觉大脑回路是必要的。然而,在这些连接形成后失明的年轻人,在失明后能够重新路由它们以处理听觉信息。另一方面,晚年失明的人也不太能够重新连接他们的大脑,因为视觉体验可以影响这一过程的关键时期仅限于生命早年。(本研究中的所有受试者都在 2 岁至 15 岁之间失明。)
但是,与耳朵相连的大脑区域如何重新连接到通常与眼睛相连的大脑区域呢?事实是,我们的大多数感官之间都存在一些相互作用的电路,这被称为跨模态。大脑的听觉和视觉区域之间存在一些连接,因为这两种感官必须协同工作。看到一个人的嘴唇移动有助于理解语音。我们还需要将视觉和听觉注意力导向相同的事件和空间中的相同位置,因此听觉皮层和视觉皮层之间存在信息交换。例如,控制我们眼球运动的肌肉神经也与大脑的听觉中心相连。在失明后,大脑视觉区域和听觉区域之间的这些连接会得到加强。此外,一些与视觉和听觉皮层相邻的大脑皮层区域——例如左梭状回——会在盲人中扩大领地,以利用视觉皮层中闲置的电路。
有趣的是,研究人员发现,盲人只使用右视觉皮层来理解超快语音。阿克曼怀疑这可能是因为右脑专门用于处理低频信息,这是语音的典型特征,但这一理论尚未得到证实。盲人可能将左视觉皮层用于什么,是该小组正在调查的内容,并希望在明年的会议上报告。
研究人员的主要兴趣在于脑卒中。通过研究盲人大脑如何自我重组以弥补失去的功能,研究人员希望发现可以帮助中风患者康复的新信息。但阿克曼还强调,这项研究的一个重要成果是可以为盲人提供帮助。虽然有视力总是比没有视力好,但失去视力的人确实拥有某些非凡的能力,可以让他们比有视力的人更具优势。他发现,盲人能够提高文本转语音转换计算机程序的速度,在有视力的人阅读一本书的时间内阅读三本书。这种非凡的能力将使盲人受益,让他们能够处理教科书中大量的书面信息,以便在学校学习,并且可能开辟新的就业机会,利用他们的高速阅读技能进行翻译或其他高速听力理解,这对于路易斯·莱恩和其他我们这些凡人来说听起来像是胡言乱语。