本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
我們目前對大腦如何運作的理解經常借鑑對異常患者的觀察。刺穿菲尼亞斯·蓋奇頭部的鐵棒使這位曾經情緒穩定的鐵路工頭變得衝動和褻瀆神明。但它為神經學家提供了關於大腦額葉在行使自我控制中的作用的線索。切除亨利·莫萊森海馬體的癲癇手術開闢了關於記憶研究的全新領域。
然而，從單例患者得出的關於心理過程的結論帶有不可避免的風險。神經科學家無法透過從其他研究物件身上切除額葉或海馬體來複制他們在神經損傷患者身上發現的結果，除非他們計劃在州立或聯邦監獄中度過相當長的一段時間。
這意味著我們認為從對蓋奇或莫萊森的初步檢查中學到的東西可能比表面看到的要少。Marc Himmelbach 和他在德國蒂賓根大學埃伯哈德·卡爾斯大學赫蒂臨床腦研究所的兩位同事最近在《神經心理學》雜誌上發表的一篇論文中強調了單例神經科學的警示教訓。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事。
該團隊重新審視了著名的 D.F. 病例，D.F. 是一位 20 多年前因一氧化碳中毒而遭受腦損傷的女性。D.F. 進入病例史的原因是，由於她的受傷，她無法識別日常物品，這種情況稱為視覺失認症，但她仍然能夠抓住它們。
觀察到的識別和運動技能控制之間的差異是所謂的“動作-感知分離”的基礎。這種視覺處理的分離旨在解釋為什麼，例如，即使您無法感知飛球減速，您的運動控制系統仍然會做出相應的反應，以便您可以用手套接住它。
在 D.F. 的案例中，當她位於頭部後部的視覺皮層接收到來自眼睛的輸入後，它似乎向大腦兩側的顳葉傳遞了一個錯誤的訊號，從而阻礙了對物體的識別。相比之下，第二個訊號似乎從視覺皮層無障礙地傳遞到頭部頂部的頂葉，使物體能夠被抓住。
Himmelbach 和他的合作者重新進行了實驗，他們選擇了 20 名健康女性，並讓她們接受與 D.F. 相同的測試，包括抓握積木等任務。然後，他們將這些新實驗的結果與 D.F. 的原始測試進行了比較，發現她的能力受到了嚴重損害，不僅在識別方面，而且在涉及運動技能的任務方面也是如此。這一發現削弱了兩種通路獨立運作的理論，並表明它們之間可能存在顯著的重疊。“問題在於，建立在 D.F. 基礎上的理論的主要主題，即動作與感知分離，非常簡單明瞭，可以很容易地傳達給更廣泛的非專業受眾，”Himmelbach 在一封電子郵件中說。該論文補充說，還有其他工作證實了這種神經生理學模型。但是，D.F. 的案例再次使情況變得複雜。“……如果不參考 D.F.，許多這些發現並沒有為支援或反對雙視覺流假設提供明確的證據，並且也可以被不明確宣告動作-感知分離的替代模型整合，”作者寫道。
其他著名的單例病例也受到了重新審視。莫萊森，通常簡稱為 HM，通常無法儲存關於事件或建築物空間佈局的新記憶，但可以學習新技能。Himmelbach 指出，對莫萊森損傷的重新評估表明，他最終學會了在他居住的房子裡活動，這證明他有時可以形成空間記憶。“每當他必須在有限的時間內以有限的重複次數學習某些東西時，他都會遇到問題，而當他被允許長時間一遍又一遍地學習完全相同的東西時，他會做得更好，”Himmelbach 說。同樣，據報道，蓋奇因事故造成的社交笨拙感隨著時間的推移而減弱，儘管他從未接受過充分的檢查以確定他的認知能力發生變化的程度。
在每種情況下，結果可能都不像教科書的描述那樣明確。“單例研究的主要問題在於資料的選擇性報告和對模稜兩可的發現的簡化，”Himmelbach 說。“這對所有研究技術來說都是一個問題，但對於單例研究來說，獨立複製原始發現是一個特殊的問題，因為獨立的科研人員小組不太可能接觸到另一個具有或多或少相同特徵的單例病例。” 傳達的資訊是：觀察單個個體，雖然通常非常有用，但如果過度依賴這些觀察結果成為構建複雜大腦回路如何運作的新模型的基礎，則可能會變得危險。
來源：維基共享資源
提示來自 BPS Research Digest