丹尼爾·基什和布賴恩·布什韋都是盲人,,卻可以通過“聽音辨物”的方法自如行動,甚至遠足,、騎山地自行車,。
美國研究人員通過實驗,初步揭開其中奧秘,。實驗報告由最新一期《科學(xué)公共圖書館—綜合》(PLoS ONE)雜志發(fā)表,。
閃光聲吶
基什現(xiàn)年43歲,家住加利福尼亞州長灘市,,是一名心理學(xué)家,。因為患視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)瘤,他13個月大的時候接受手術(shù),,摘除眼球,,失去視力。布什韋現(xiàn)年28歲,,14歲時因視神經(jīng)萎縮失明,。
雖然看不到世界,,但兩人都會利用聲波定位,,也就是通過舌頭碰撞上顎發(fā)出聲音,,根據(jù)回聲判斷物體的位置、距離,、大小,、形狀甚至質(zhì)地?;舶堰@種他自創(chuàng)的回聲定位方法稱為“閃光聲吶”,。
如今,兩人可以玩籃球,、參加各種戶外活動,。他們還建立起“世界盲人通道”協(xié)會,教更多盲人掌握“閃光聲吶”技術(shù),。
像基什和布什韋這樣利用聽聲辨位的盲人還有一些,。有些人與他們一樣用舌頭制造聲音,有些人則用拐杖敲擊物體,。
實驗揭秘
為研究聽音辨物的奧秘,,美國西安大略大學(xué)心理學(xué)教授洛爾·塞勒組織實驗。
塞勒先讓基什和布什韋在戶外聽音辨位,。兩人能通過回音分辨出旗桿,、樹、汽車和建筑物,。接著,,實驗場所轉(zhuǎn)到室內(nèi),兩人不但能確定旗桿的位置,,還能分辨它的傾斜角度,。此外,他們還能單憑聽覺分辨出凹面和平面,,判斷一個物體是移動還是靜止,。
基什和布什韋通過“閃光聲吶”方法定位時,塞勒在一旁錄下他們嘴里發(fā)出的聲音,,還把微型麥克風(fēng)放入耳道,,錄下他們聽到的回聲。
接下來,,塞勒給兩個人播放剛才錄制的聲音,,同時用功能性磁共振成像技術(shù)(FMRI)掃描他們的大腦。
為做對比,,塞勒也給兩名視覺正常的人播放同樣聲音,,同時掃描大腦。
有待研究
塞勒發(fā)現(xiàn),,如實驗前預(yù)料,,聽到聲音時,,4名研究對象大腦聽覺皮層開始活躍。但兩名視覺正常的志愿者大腦活動僅限于此,。
基什和布什韋則不同,,除了聽覺皮層外,兩人負責(zé)視覺的大腦皮層也出現(xiàn)活躍跡象,。其中,,基什的大腦皮層活動更強。另外,,當兩人聽到從移動物體上反射的回聲時,,大腦中負責(zé)運動的皮層也開始活躍。
美國微軟—全國廣播公司(MSNBC)25日引述塞勒的話報道:“當前尚不清楚其中原因,,我們需要在今后的實驗中進一步研究,。”不過,她表示,,實驗證明基什和布什韋的確是通過聲音“看”到世界,。
基什猜測,回音好似單詞,,來自磚墻,、樹等不同物體的回音不同,也就代表不同“單詞”,。這些“單詞”先經(jīng)大腦聽覺系統(tǒng)處理,,然后傳至視覺皮層,產(chǎn)生對應(yīng)“畫面”,。
塞勒猜測,,每個人可能都有聽聲辨物的潛在能力,“每個人可能都能學(xué)著做這件事,,一些人會比另一些人更擅長”,。(生物谷Bioon.com)
生物谷推薦原文出處:
PLoS ONE DOI:10.1371/journal.pone.0020162
Neural Correlates of Natural Human Echolocation in Early and Late Blind Echolocation Experts
Lore Thaler,Stephen R. Arnott,Melvyn A. Goodale
Background A small number of blind people are adept at echolocating silent objects simply by producing mouth clicks and listening to the returning echoes. Yet the neural architecture underlying this type of aid-free human echolocation has not been investigated. To tackle this question, we recruited echolocation experts, one early- and one late-blind, and measured functional brain activity in each of them while they listened to their own echolocation sounds.ResultsWhen we compared brain activity for sounds that contained both clicks and the returning echoes with brain activity for control sounds that did not contain the echoes, but were otherwise acoustically matched, we found activity in calcarine cortex in both individuals. Importantly, for the same comparison, we did not observe a difference in activity in auditory cortex. In the early-blind, but not the late-blind participant, we also found that the calcarine activity was greater for echoes reflected from surfaces located in contralateral space. Finally, in both individuals, we found activation in middle temporal and nearby cortical regions when they listened to echoes reflected from moving targets.ConclusionsThese findings suggest that processing of click-echoes recruits brain regions typically devoted to vision rather than audition in both early and late blind echolocation experts.