艾先力
在美國威斯康星大學(xué)(University of Wisconsin-Madison)生命科學(xué)院的一間實(shí)驗(yàn)室里,一項(xiàng)前所未有的人體實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行??蒲腥藛T試圖證明,人類用以觀察外界信息的器官可能不止肉眼一種。
受試者是該學(xué)院三年級學(xué)生威廉·莫勒爾(William Moler),實(shí)驗(yàn)主導(dǎo)者則是世界著名腦神經(jīng)學(xué)專家保羅·齊達(dá)耶(Paul Zidae)。保羅一直從事大腦神經(jīng)縱深領(lǐng)域的研究,并始終堅(jiān)信,人類大腦的運(yùn)作機(jī)制可能不像人們已知的那樣簡單。
作為全美最富創(chuàng)新思維的專家,保羅·齊達(dá)耶熱衷于挑戰(zhàn)那些不被主流學(xué)術(shù)界認(rèn)可的觀點(diǎn),并取得了驕人的成績。眼下,他提出了一個(gè)全新的理論——人類的感官功能很可能是可以互補(bǔ)的,就像盲人喪失了視覺,但他的聽覺和嗅覺能力卻會得到極大提高。保羅猜測,這源于大腦有著極強(qiáng)的自我調(diào)節(jié)能力,如果人體某部分功能受損,那么其他功能便會得到強(qiáng)化。
為了證明這一觀點(diǎn),保羅主導(dǎo)了這次實(shí)驗(yàn)。密閉的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)拉著窗簾,桌上鋪著厚厚的臺布。在威廉·莫勒爾面前,擺放著實(shí)驗(yàn)用的蠟燭、膠質(zhì)圓球和幾個(gè)隨意書寫的英文字母。他的雙眼被遮蔽,右手、雙臂以及頭部被特制的線路連接。此外,保羅還請柯達(dá)公司專門制造了一臺小型攝像機(jī)。這臺攝像機(jī)與一條帶有電極的長膠管連接,它的一端與電腦相連,另一端則被威廉含在嘴里。電腦將攝像機(jī)拍攝的影像縮減后轉(zhuǎn)化成一股電流,最后傳送至塑膠帶的末端——貼在威廉舌頭上的一個(gè)電極格。一切準(zhǔn)備就緒,很快就要開始用舌頭“觀察”周圍環(huán)境的實(shí)驗(yàn)了。
只見保羅坐在威廉面前,手里拿著一個(gè)球,并讓球在桌上滾動,由于臺布的隔音作用,威廉聽不到一點(diǎn)聲音。雖然保羅不斷給予威廉提示,但雙眼被蒙住的威廉根本弄不清球的具體位置。
此時(shí),只見保羅不慌不忙地走到威廉身邊,告訴他要將注意力轉(zhuǎn)移到自己的舌頭上。要知道,除了嘴唇,舌頭是人體所有器官中觸覺神經(jīng)末梢最豐富的,正因如此,保羅才想到用舌頭作為代替眼睛的感受器。
在第二次的實(shí)驗(yàn)中,攝像機(jī)拍攝到的圖像轉(zhuǎn)換成電信號后,被威廉的舌頭敏銳捕捉,并在他腦海中形成了具體的畫面。就在球向他滾來的一剎那,威廉快速地伸出雙手,牢牢抓住了這個(gè)膠質(zhì)圓球!
曾經(jīng),就連最專業(yè)的神經(jīng)學(xué)家也認(rèn)為,大腦的損傷是不可修復(fù)的。一次重創(chuàng)所導(dǎo)致的記憶喪失、癱瘓或癡呆的癥狀極有可能會伴隨患者終生。30年前,即使在醫(yī)療技術(shù)水平較高的一些國家的醫(yī)生也會告知某些嚴(yán)重的腦損傷患者,可怕的后遺癥是無法根治的。
在保羅上大學(xué)期間,他的父親不幸在一次交通事故中傷及大腦,幾乎喪失了語言功能和肢體活動能力,只有依靠輪椅才能行動。就在保羅一家陷入絕望時(shí),一位來自紐約的腦外科醫(yī)生告訴他們,或許可以嘗試通過康復(fù)訓(xùn)練改善現(xiàn)狀。
經(jīng)過近兩年的康復(fù)訓(xùn)練,保羅的父親基本恢復(fù)健康。受此影響,保羅·齊達(dá)耶毅然放棄了已經(jīng)學(xué)習(xí)兩年的機(jī)械工程專業(yè),轉(zhuǎn)而攻讀醫(yī)學(xué)專業(yè)。只用了10多年時(shí)間,他就成為全美神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)的著名專家。
在不斷深入的研究中,保羅發(fā)現(xiàn),神經(jīng)鍵的功能可能被夸大了,在細(xì)胞之間或許還存在著其他不為人知的關(guān)系。他認(rèn)為,大腦中僅有10%的細(xì)胞是神經(jīng)細(xì)胞,它們組成了大腦穩(wěn)固的神經(jīng)傳導(dǎo)線路,并用電脈沖信號傳送信息。神經(jīng)細(xì)胞釋放出的神經(jīng)傳遞素會被特定受體接收,但是很多神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞也接收和釋放神經(jīng)傳遞素,這些神經(jīng)傳遞素像自由介質(zhì)一樣在大腦中傳遞,人類的智慧、思維可能就來自它們。
保羅·齊達(dá)耶的新觀點(diǎn)引發(fā)了圈內(nèi)有關(guān)大腦“可塑性”的大討論,很多權(quán)威人士都無法接受他的“舌頭感受器”是視覺有效替換的說法,并質(zhì)疑保羅的這種裝置是否能像實(shí)際視覺那樣真正有效地觀察事物。該領(lǐng)域的知名教授邁克·金澤尼(Mike Kinzerni)認(rèn)為:如果那個(gè)過程不刺激視網(wǎng)膜,而只是進(jìn)入思維中,那未必就是視覺。
對此,保羅給出了鏗鏘有力的回應(yīng):“視覺神經(jīng)原本就不存在特殊性,大腦根本不會關(guān)心信息的來源,難道一定要有視覺信號輸入才能算‘觀察’到嗎?我認(rèn)為并非如此,如果你能察覺到光亮并作出反應(yīng),這就是視覺。”
當(dāng)然,保羅·齊達(dá)耶的研究并沒有止于“舌頭感受器”,他還針對人體的感知能力研制了兩個(gè)實(shí)際效果明顯的新裝置。至此,針對其研究的質(zhì)疑聲終于停止。
麻風(fēng)病患者的肢體可能會喪失觸覺,為此保羅發(fā)明了一種手套。這種手套的每個(gè)指尖都有傳感器,而這些傳感器又與前額上的5個(gè)點(diǎn)相連。當(dāng)手套佩戴者觸摸某件物品時(shí),他們的頭部會感受到等效的壓力反饋。只要幾分鐘,他們就能判斷所接觸物體表面的光滑程度。
不過,最神奇的裝置還是要數(shù)保羅為一些患者所制作的特殊頭盔。這些患者大都因過量服用抗生素而導(dǎo)致身體無法保持平衡,只能無奈地長期臥床。
吉米·懷特就是這樣一位病人,他首先嘗試了這種特殊頭盔——一頂布滿各種導(dǎo)線的帽子。這頂帽子通過一條電極帶與吉米的舌頭相連后,借助加速檢波器記錄下他的活動,再傳輸信息給他嘴里的那條電極帶上的一個(gè)小圓環(huán),這個(gè)小圓環(huán)會根據(jù)吉米身體的傾斜程度而移動。只要讓圓環(huán)始終處于舌頭的中央,吉米就能保持平衡,順利行動了。
臥床十余年的吉米,依靠這頂特殊頭盔擺脫了病床和輪椅,再次品嘗到了站立行走的滋味,保羅的這頂小帽子也讓眾多患者看到了希望。其實(shí)就像大家常說的一樣,上帝在關(guān)上一扇門的同時(shí),也會為你打開一扇窗。也許,大腦的神奇還遠(yuǎn)不止于此。
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大家還記得那位被挖雙眼的山西男孩小斌斌嗎?在經(jīng)過了一個(gè)多月的舌頭式導(dǎo)盲儀訓(xùn)練后,他目前已經(jīng)能“看到”簡單的圖像了。這種訓(xùn)練的本質(zhì),就是通過導(dǎo)盲儀讓他的舌頭接收并識別信息,從而讓他“看見”世界。據(jù)悉,只要再經(jīng)過一到兩年的訓(xùn)練,小斌斌就可以像正常人一樣獨(dú)立行走了。