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【听】盲人“视觉”参与声音定位

2010年10月16日 来源:39健康网

加拿大科学家的一项最新研究显示,先天致盲或是在年纪很小时就失明的人,他们脑部的视觉区域能够发生某些微妙“调整”,使辨别声音的能力增强。这一发现为科学家争论已久的“盲人具有非凡辨别声音方位能力”的问题找到了科学依据,首次证实盲人的出色听力与他们的大脑视觉中心活性增强之间的确存在明确的联系。

盲人是否听力出众,科学家一直争论不休。近来的动物实验证实,动物失去视力,听觉能力提高了。

在欧美,提到音乐天才,人们就会举出斯蒂维·万德尔和拉伊·查尔斯的例子,因为他们都是盲人。如果他们不是双目失明,是否会取得更大的音乐成就?或者正是得益于失明后耳朵分辨声音的能力增强,他们才在音乐领域取得如此骄人的成绩?对于这些问题,科学家们一直争论不休。

盲人的非视力感觉之灵敏的确令人不可思议。比如,如果让视力正常的人触摸盲文,他们的分辨能力远逊于盲人;人们在盲人身边说话,声音很低,以为他们不可能听见,结果却是他们听了一个明明白白。于是,盲人听力好成为人们普遍认同的事实。

其实,科学家对动物的研究已经证明脑皮层的“重组”现象。例如,将出生不久的猫的眼皮缝合,几年后,科学家发现,猫脑的听觉皮层向视觉皮层区扩展,说明猫的听觉能力有了提高。以前也曾有研究结果显示,盲人,尤其是年纪很小就失明的人,虽然不幸地失去了用肉眼观察世界的能力,但有失就有得,这些盲人经常会在一些非视觉方面表现出众,比如在语音理解能力、非视觉记忆和音乐才能等方面会比较出众。

一些科学家认为,较之视力正常的人,盲人更能精确地分辨声音来源。然而,另外一些研究者则持不同观点,他们认为盲人在这方面并没有特别的优势,人们之所以认为盲人听力好,只是一种心理感觉。对于这个由来已久的争论,加拿大蒙特利尔大学的神经科学家弗兰科·利波尔和他的同事决定展开深入研究,希望弄清盲人在定位声音来源的问题上是否真的具有优势,如果有的话,这是一种普遍现象还是个别现象。

科学家发现,两只耳朵,盲人和普通人的听力没有什么不同,但单耳测试,部分盲人表现出众。

一共有19名被调查者接受了科学家们的跟踪研究,其中12人先天就是盲人或是在年纪很小时就失明了。实验是在一间没有任何回声的房间里进行的,19名被调查者依次被要求坐在一个由16个喇叭组成的半圆形装置面前。 研究者随机地让其中的某一个喇叭发出声响,声响持续的声音不会超过1分钟,然后让这些被调查者来鉴别声音是从哪个喇叭发出来的。在第一次测试中,研究人员要求这些参与者用两只耳朵倾听并判断声音的来源,在第二次测试中,则要求他们只用一只耳朵倾听并判断。

让利波尔和他的同事们感到惊讶的是,参与者用两只耳朵听的时候,盲人和普通人的听力测试结果并没有什么不同。利波尔说:“对于这个结果,我们考虑是因为用两只耳朵听声音的测试对于盲人来说太简单了,而且喇叭都是被分开放置,喇叭与喇叭之间都有一定距离。无论是正常人还是盲人,都可以很轻松地判断出声音的来源。”但他们还是有了一个重要发现:视力正常的一组,其枕骨突出部位大脑里的血流变缓,而小时候就失明的盲人并没有这种变化。这说明,虽然都能准确地判断出声音的来源,但正常人还是比盲人“多动了脑子”。

在单耳听力测试中,有5名盲人显示出了他们在声音定位能力上的优势。即使是在一只耳朵被塞住的情况下,这5个人对发声喇叭所处的位置,判断得依然十分准确。然而在测试中,没有任何一名视力正常的人能有这样的表现,剩下的另外7名盲人也不能有如此上佳的表现,他们只能辨别出与那只未被堵住的耳朵距离最近的喇叭发出的声音。

具有超常声音定位能力的盲人,他们脑部视觉皮层的活性增强,而其他人没有显示出这一特征。

研究小组对参与者的大脑进行扫描,目的是查明大脑的哪个地区最活跃。研究人员利用正电子放射断层扫描技术(PET)对这些参与者的脑部进行了分析研究,这项技术使用了对人体无害的放射物质,可以测定大脑活性增加的组织。他们发现,具有超常声音定位能力的盲人,他们脑部视觉皮层的活性增强,而其他人的扫描结果却没有显示出这一特征。利波尔说:“这一研究结果让我们对大脑的可塑性有所了解。”

利波尔相信,当一个人生下来时就看不见,或是在很小时就失明的话,他们就会利用声音来感觉周围的环境。利波尔小组作出结论认为,如果某些人在很小的时候就失明或先天就是盲人,那么他们的大脑就可能经历一场十分微妙的“重组”。另外,该研究小组还发现,年纪较大时丧失视力的人,其大脑视觉皮层的活性则不具有任何超出常人的地方。这也从另一方面证明了利波尔小组的研究结论。 曾经研究过盲人听觉能力的荷兰乌德勒支大学医疗中心神经科学家马赛尔·兹维尔斯认为,利波尔的研究结果是很有说服力的。他认为,大脑视觉皮层和盲人出众的声音定位能力之间的关系,给以前关于这方面的争论提供了缺失的一环。一般认为,视觉皮层只负责视力,但现在发现,如果一个天生失明或很小的时候就失明的人,视觉皮层会承担起新“职责”,以帮助判断声音源,一些盲人的听力之所以出众,正是由于这个原因。

某些盲人的视觉皮层的确参与了声音定位,但尚不清楚大脑内部这种类型的重组究竟是如何发生的。

一些儿童不幸失明后,他们的父母常常鼓励他们对声音给予特别的关注,作为给失明的补偿,现在看来,这些父母的做法是很有道理的。利波尔表示:“人类的适应能力是非常惊人的,人的大脑更是如此。我们的研究清楚地表明,某些早盲盲人的视觉皮层的确参与了声音定位,但我们尚不清楚大脑内部这种类型的重组究竟是如何发生的。当然,听力对盲人来说非常非常重要,所以他们用更多的时间培育听力,这是可以的。他们出色的听力是大脑皮层重组的结果,这也是可能的。”

利波尔教授的研究小组长期以来一直致力于研究大脑皮层的重组,早在1998年,《自然》杂志就刊登过他们关于盲人近空间耳成像的研究,引起全世界大脑研究专家的注意。今年初,该杂志再度发表了这个研究小组盲人视觉皮层重组导致听力增强的论文,首次揭开了先天性失明或小时候就失明的盲人听力出众的秘密。

这项研究之所以成功,与拿撒勒和刘易斯·布赖尔失明研究所的合作以及加拿大健康研究院的资金支持密不可分。这些研究机构对利波尔的研究课题非常感兴趣,他们认为,利波尔的研究只是迈出了可喜的第一步,关于大脑视觉皮层和听觉皮层互相补充的问题,利波尔和其他科学家尚需进行更深入的研究。

编辑:文水人

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