雪貂大腦的視覺和聽覺皮層做改造混接,真的能說明大腦個部分都具有獨立的學習能力么?
謝謝邀請!雖然是外行,但個人覺得人的大腦各個部分應該都具有獨立的學習能力。
九十年代末,麻省理工學院由穆瑞甘卡?蘇爾帶領的一組神經科學家進行了一項大膽的實驗。他們重新連接了一隻雪貂的大腦,將它視網膜傳來的信息連到聽覺皮層上。科學家們認為它會失明,無法感知所有傳入像素。然而蘇爾很吃驚地發現,雪貂依然能看見東西。此外,它的聽覺皮層變得與正常雪貂的視覺皮層類似,有完善的空間地圖和感知特定光線的神經元。當時,加州大學舊金山分校研究大腦可塑性的頂尖科學家邁克爾?莫山尼奇認為,這項實驗是「經驗塑造大腦的最有說服力的證據」。原來,我們的精神「硬體」一點都不「硬」。
最近麻省理工學院和哈佛大學的一組科學家在《美國國家科學院院刊》上發表了文章,將思路拓展到了人類,展示了先天性失明的人可以用視覺皮層處理語言信息。(大腦憎惡無用空間。)這項研究中有趣的一點是,語言功能曾經是大腦功能定位的絕佳示例。自從神經病學家保羅?布洛卡開始研究一名叫做「Tan」的患者(因為這名患者大腦受損,只會說「Tan」字),我們就一直假定,語言能力依靠的是大腦左額葉和顳葉的某些特定部分。這些實實在在的肉體部分是詞句存在的基礎,即便是最輕微的損害(例如中風)也能讓人徹底失去語言能力,失去人類這項最獨特的技能。
這項最新研究利用了功能性核磁共振成像,研究先天性失明個體在完成各種語句理解實驗時的大腦活動。科學家不僅觀察到了大腦中經典語言區的活動增加,還發現視覺皮層中的血流也忽然上升。此外,這種視覺興奮還與其它腦區有「功能連接」,也就是說,正常狀況下對光線起反應的細胞,如今插入到語言處理迴路中,幫助失明的受試者分析語音、辭彙,甚至語義信息。
不用說,這個奇異而迷人的新發現在解決問題的同時也讓人們產生了更多疑惑。我最感興趣的是,大腦中語言處理活動增多之後,語言理解能力是否真的會增強呢?也許盲人可以更輕鬆地解決各種語言難題,例如分析複雜句,或者在分心狀態下閱讀文章。也許活躍的視覺皮層能讓他們成為理想的文學評論家,發掘被其他人忽略的次要情節和主題。總之,大腦是個充滿折衷權衡的機器。我們失去一些東西,卻可能神奇地獲得新的東西,或者就像神經病學家所說的「反常功能異化」。
需要指出的是,有關功能可塑性的這些神奇例子都有個重要的附加條件,大腦重連只可能發生在小孩子身上。成年之後,我們那個擁有無限可塑性的大腦就變成了另一個能夠輕鬆處理複雜決定的大腦了。儘管我們不能訓練自己的視覺皮層去讀小說,但我們卻能一邊做白日夢一邊開車。這也是成熟的代價,我們用天生的可塑性換來了智慧和習慣。
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