盲人聽音辨物自如行動 科學實驗揭秘閃光聲納

    丹尼爾基什和布賴恩布希韋都是盲人，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《科學公共圖書館綜合卷》雜誌發表。

    閃光聲吶

    基什現年43歲，家住加利福尼亞州長灘市，是一名心理學家。因為患視網膜神經膠質瘤，他13個月大的時候接受手術，摘除眼球，失去視力。布希韋現年28歲，14歲時因視神經萎縮失明。



    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出聲音，根據回聲判斷物體的位置、距離、大小、形狀甚至質地。基什把這種他自創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”協會，教更多盲人掌握“閃光聲吶”技術。

    像基什和布希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製造聲音，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，美國西安大略大學心理學教授洛爾塞勒(Lore Thaler)組織實驗。

    塞勒先讓基什和布希韋在戶外聽音辨位。兩人能通過回音分辨出旗桿、樹、汽車和建築物。接著，實驗場所轉到室內，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。

    基什和布希韋通過“閃光聲吶”方法定位時，塞勒在一旁錄下他們嘴裏發出的聲音，還把微型麥克風放入耳道，錄下他們聽到的回聲。

    接下來，塞勒給兩個人播放剛才錄製的聲音，同時用功能性磁共振成像技術(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

    塞勒發現，如實驗前預料，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願者大腦活動僅限於此。

    基什和布希韋則不同，除了聽覺皮層外，兩人負責視覺的大腦皮層也出現活躍跡象。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，我們需要在今後的實驗中進一步研究。”不過，她表示，實驗證明基什和布希韋的確是通過聲音“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”先經大腦聽覺系統處理，然後傳至視覺皮層，產生對應“畫面”。

    塞勒猜測，每個人可能都有聽聲辨物的潛在能力，“每個人可能都能學著做這件事，一些人會比另一些人更擅長”。



新華網 2011/05/27   荊晶



人體大腦"特區"具"蝙蝠視覺"能力

日前，加拿大科學家最新研究顯示，人類基於大腦特殊區域可像蝙蝠一樣觀看外界環境。一些盲人通過敲打噪音和傾聽回聲，像蝙蝠一樣憑回聲測定方向和位置。

加拿大科學家最新研究顯示，人類基於大腦特殊區域可像蝙蝠一樣觀看外界環境

這項最新實驗是對兩位盲人進行分析研究，研究結果發表在《公共科學圖書館——綜合》期刊上。顯示當盲人傾聽回聲時，與視覺相關的大腦區域將被激活。

蝙蝠和海豚通過周圍環境的反彈聲波及傾聽回聲，能夠“看清”周圍環境。一些盲人也學會了該方法，使他們的生活得到了很大的改善，能夠分辨城市道路並進行一些體育活動。目前，加拿大研究人員對兩位盲人進行了每天回聲定位能力測試，測試者EB今年43歲，自出生後13個月便失明；測試者LB今年27歲，自14歲便失明。

在實驗中，研究人員記錄了他們的回聲測定方向能力，同時，麥克風連接至測試者的耳朵上。功能性磁振造影數據記錄了大腦的活動性，結果他們發現大腦距狀皮層具有增強活動性。

加拿大西安大略大學洛雷-泰勒(Lore Thaler)博士稱，這項研究表明視覺大腦區域對於盲人回聲定位系統具有重要作用。雖然這項研究僅對兩位盲人進行了測試，尚不能斷定所有人群都懂得使用回聲定位感知周圍環境，但該研究表明，EB和LB測試者使用回聲定位的方法與視覺系統有著驚人相似之處。

“失明者行動”組織康復官員蘇西-羅伯茨(Susie Roberts)說：“這項針對大腦活動性和回聲定位的研究令人感到非常有趣，有助於提高我們理解盲人如何處理視覺資訊及實現安全導航。進一步的深入研究將有助於提高失明群體的可移動性和獨立生活能力。”

騰訊科技  2011/05/30 葉孤城

相關連結
Neural Correlates of Natural Human Echolocation in Early and Late Blind Echolocation Experts (PLoS ONE)