蘇·巴里是曼荷蓮學院的神經科學家。她也是新書《凝視修復》的作者。這本書講述了巴里在 48 歲時最終學會以 3-D 視覺觀看的故事。《心智 Matters》編輯喬納·萊勒與巴里聊天,討論了平面世界的樣子,以及她自己的經歷能教會我們關於大腦可塑性和教育的什麼。
萊勒:您在新書《凝視修復》的開頭描述了您意識到自己缺乏立體視覺的時刻,這是 3-D 視覺能力的基礎。您能描述一下那個時刻嗎?
巴里:我當時坐在大學的神經生物學課上,有點無聊和分心,這時教授開始描述對斜視和內斜視貓進行的實驗。他提到這些貓的視覺發育不正常,這些動物可能缺乏立體視覺或 3-D 視覺能力。更重要的是,這些動物永遠無法獲得立體視覺,因為這項技能僅在早期生活中的“關鍵期”發展。對貓來說是正確的,對人來說也被認為是正確的。
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教授的話把我從白日夢中驚醒。我意識到我像科學家實驗中的貓一樣,因為我從小就斜視。三次童年手術使我的眼睛看起來正常,所以我以為我的視力也正常。然而,我剛在課堂上了解到我缺乏一種基本的觀看方式。
下課後,我直接去了大學圖書館,查閱了關於立體視覺的資料。我找到了我能找到的每項立體視覺測試,並全部不及格。這就是我瞭解到自己是立體盲的方式。
萊勒:您是如何在 48 歲時恢復 3-D 視覺的?
巴里:儘管我做了三次童年手術來“矯正”我的斜視,但我仍然沒有 3-D 視覺。手術後,我的眼睛在外觀上看起來是直的,但仍然略有錯位。從我斜視的眼睛進入我大腦的衝突輸入不僅阻止了立體視覺,還給了我不穩定的凝視。我快速地在兩隻錯位的眼睛之間切換我的視野,因此我對世界的看法是抖動的,尤其是在我看遠處時。
在我四十多歲時,我諮詢了一位發育驗光師,他為我開了一個旨在穩定我凝視的驗光視覺治療方案。因為我斜視,所以我用一隻眼睛看視覺目標,而另一隻眼睛則轉向內側。視覺治療程式為我提供了我需要的反饋,以瞭解每隻眼睛在空間中的注視位置。有了這種反饋,我學會了同時將兩隻眼睛對準空間中的同一位置,令我驚訝的是,我開始看到 3D 視覺。進一步的治療教會了我如何將我新的 3D 視覺與我以前判斷深度和距離的方式整合起來。
萊勒:用 3-D 視覺看世界是什麼感覺?您能描述一下您的第一反應嗎?
巴里:許多人告訴我,無論他們用一隻眼睛還是兩隻眼睛看,世界看起來都差不多。他們不認為立體視覺有多重要。他們沒有意識到的是,他們的大腦正在使用一生的過去視覺經驗來填補缺失的立體資訊。與用一隻眼睛看相比,用 3-D 視覺觀看提供了根本不同的觀看和解釋世界的方式。當我開始看到立體視覺時,這對我來說是一個巨大的驚喜和一份偉大的禮物。
我第一次可以看到不同樹枝之間的空間體積,我喜歡沉浸在那些誘人的空間口袋中。當我走動時,樹葉、松針和花朵——甚至是燈具和天花板管道——似乎漂浮在比空氣更實在的介質上。雪不再看起來像在一個略微在我面前的平面上落下。現在,雪花包圍著我,在層層疊疊的深度中飄過。自從我獲得立體視覺以來已經七年了,但像這樣的普通景色仍然讓我充滿深深的驚奇和喜悅。
萊勒:科學家過去認為成人大腦是一個相對固定的器官。您的經歷能教會我們關於大腦可塑性的什麼?
巴里:雖然嬰兒的大腦會因許多強烈的刺激而重新佈線,但成人大腦的變化主要響應於行為相關的刺激。當我接受驗光視覺治療時,這些想法對我來說變得清晰起來。
我使用眼睛的方式與視力正常的人不同。由於我以前的觀看方式——用一隻眼睛看,另一隻眼睛轉向內側——讓我能夠以合理的準確度移動,我的視覺習慣變得根深蒂固。驗光視覺治療讓我意識到我是如何使用我的兩隻眼睛的,然後為我提供了只有當我自覺地改變我的觀看習慣才能完成的任務。那時我才學會同時將兩隻眼睛對準空間中的同一點。這種新能力隨後促進了大腦回路的變化,從而導致了 3D 視覺能力。由於這種新的觀看方式為我提供了一種更有效、資訊量更大的觀看方式,這些變化變得自動化了。
我的經歷,以及我的書中描述的其他幾人的經歷,教會了我,你不能透過孤立地研究大腦回路來理解大腦的可塑性。要重新佈線你的成人大腦,要讓自己康復,你需要了解你如何與世界互動和應對,然後把自己置於教會你以不同方式表現的環境中。如果你能學會一種更好地駕馭世界的方式,你就可以改變你大腦中的迴路。
萊勒:在《凝視修復》中,您描述了當我們學習新事物時,無論是以 3-D 視覺觀看還是學習閱讀,細胞水平上會發生什麼。教育工作者和教師能從這門新的學習科學中學到什麼?
巴里:科學正在揭示每位優秀教師已經知道的知識。如果我們接觸並關注新情況,如果我們保持動力,如果我們練習,我們可以改變我們大腦中的突觸和佈線,從而學習新事物。新奇的體驗,以及對獎勵的期待,會刺激我們大腦的古老區域,例如腦幹和基底前腦。這些區域的啟用會釋放強大的神經調節劑,包括多巴胺和血清素,到我們的皮質神經元和迴路上,這些神經調節劑促進和加強了學習基礎的突觸變化。練習和重複對於使這些變化持久至關重要。驗光視覺治療為我提供了新奇和有益的體驗,這些體驗觸發了我大腦中的突觸重新佈線。事實上,我想知道嬰兒的大腦如此可塑,部分原因是否是因為一切對他們來說都是新鮮的;他們的神經調節區域必須持續活躍。