為什麼一些盲人處理語音的速度遠快於視力正常的人?

功能性腦成像顯示,一些盲人的大腦會自我重組,使他們擁有非凡的聽覺理解能力


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聖地亞哥——書本從書架上飛落,超人以驚人的速度翻閱書頁,如飢似渴地吸收資訊。包括他非凡的聽力和閃電般的快速閱讀能力在內的超人精神力量,對超人來說,與他擊敗子彈的速度和彎曲鋼鐵的力量一樣至關重要。但似乎擁有快速天賦的並不只有超人。神經科學家在11月在聖地亞哥舉行的神經科學學會年度會議上報告說,他們發現了一群擁有這種超人精神能力的真實個體——盲人。此外,功能性腦成像現在揭示了他們如何實現非凡的腦力壯舉。

一種流行的觀點是,盲人會增強他們剩餘的感官,以彌補失去的視覺。像史蒂夫·旺德和雷·查爾斯這樣的盲人音樂家,可能因為他們高度發達的聽覺而在音樂方面表現出色。德國圖賓根大學赫蒂臨床腦研究所的研究人員發現了這種觀點的科學依據。盲人可以輕鬆理解速度遠遠超出視力正常人理解能力的語速。當我們快速說話時,我們大約每秒發出六個音節。那些在廣告結尾處滔滔不絕地噴出細則的活躍廣播員,每秒可以發出 10 個音節,這是視力正常人理解能力的絕對極限。然而,盲人可以理解速度高達每秒 25 個音節的語速。人類說話不可能這麼快。科學家們不得不使用計算機合成器以這種速度生成語音。“聽起來像噪音,”參與研究的科學家之一英戈·赫特里希告訴我。“我什麼都聽不懂……也許聽起來像是某種外語說得非常快。”(要聽聽每秒 16 個音節的語音聽起來是什麼樣的,請收聽科學家在實驗中使用的樣本錄音。)

赫特里希和他的同事赫爾曼·阿克曼和蘇珊娜·迪特里希想弄清楚盲人的大腦內部發生了什麼,使他們擁有這種以超快速度理解語音的“超能力”。在盲人和視力正常人聽超快語音並躺在(功能磁共振成像或 MRI)腦掃描器中時,檢查被啟用的大腦區域顯示,在盲人中,通常對視覺做出反應的大腦皮層部分對語音做出了反應。

難怪盲人似乎擁有超人的高速聽力理解能力。通常,這個位於頭骨後部的腦區,稱為 V1,只對光做出反應。視覺對人類來說是如此重要的感覺,以至於大腦的很大一部分都用於視覺處理——比用於任何其他感覺的灰質都多得多。在盲人中,所有這些腦力都會被浪費掉,但不知何故,失明者的大腦會自我重組,將大腦的聽覺區域連線到視覺皮層。

阿克曼解釋說,一個人失明的年齡可能對於將控制聽力的腦區重新連線到通常處理視覺的區域至關重要。在天生失明的人中,視覺皮層對任何聽覺或視覺刺激都完全沒有反應。大腦的這個區域在功能上變得斷開連線,因為視覺輸入在生命早期對於正確連線視覺大腦回路是必要的。然而,在這些連線形成後失明的年輕人,在失明後能夠重新路由它們以處理聽覺資訊。另一方面,晚年失明的人也不太能夠重新連線他們的大腦,因為視覺體驗可以影響這一過程的關鍵時期僅限於生命早年。(本研究中的所有受試者都在 2 歲至 15 歲之間失明。)

但是,與耳朵相連的大腦區域如何重新連線到通常與眼睛相連的大腦區域呢?事實是,我們的大多數感官之間都存在一些相互作用的電路,這被稱為跨模態。大腦的聽覺和視覺區域之間存在一些連線,因為這兩種感官必須協同工作。看到一個人的嘴唇移動有助於理解語音。我們還需要將視覺和聽覺注意力導向相同的事件和空間中的相同位置,因此聽覺皮層和視覺皮層之間存在資訊交換。例如,控制我們眼球運動的肌肉神經也與大腦的聽覺中心相連。在失明後,大腦視覺區域和聽覺區域之間的這些連線會得到加強。此外,一些與視覺和聽覺皮層相鄰的大腦皮層區域——例如左梭狀回——會在盲人中擴大領地,以利用視覺皮層中閒置的電路。

有趣的是,研究人員發現,盲人只使用右視覺皮層來理解超快語音。阿克曼懷疑這可能是因為右腦專門用於處理低頻資訊,這是語音的典型特徵,但這一理論尚未得到證實。盲人可能將左視覺皮層用於什麼,是該小組正在調查的內容,並希望在明年的會議上報告。

研究人員的主要興趣在於腦卒中。透過研究盲人大腦如何自我重組以彌補失去的功能,研究人員希望發現可以幫助中風患者康復的新資訊。但阿克曼還強調,這項研究的一個重要成果是可以為盲人提供幫助。雖然有視力總是比沒有視力好,但失去視力的人確實擁有某些非凡的能力,可以讓他們比有視力的人更具優勢。他發現,盲人能夠提高文字轉語音轉換計算機程式的速度,在有視力的人閱讀一本書的時間內閱讀三本書。這種非凡的能力將使盲人受益,讓他們能夠處理教科書中大量的書面資訊,以便在學校學習,並且可能開闢新的就業機會,利用他們的高速閱讀技能進行翻譯或其他高速聽力理解,這對於路易斯·萊恩和其他我們這些凡人來說聽起來像是胡言亂語。

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