海伦·凯勒在自传《假如给我三天光明》中畅想自己重获三天光明的规划:第一天要仔细看看自己的朋友们;第二天要欣赏日出,逛博物馆;第三天则要在街头观察人们的生活……但是事实可能没有海伦想象的这般美好,尤其是那些一出生就失明的人,他们如果能重获光明,可能会遇到很多你意想不到的问题。
其实相关的问题早在17世纪就有人提出来了。哲学家威廉·莫利纽兹(William Molyneux)向好友约翰·洛克(John Locke)提了一个有趣的问题:一个人如果先天失明,但通过触觉能识别出球体和立方体,如果他重获光明,还能通过视觉识别出球体和立方体吗?信奉经验主义的洛克做出了否定的回答:先天失明的盲人没有识别物体的经验,重获光明也就不能识别。
2005年,麻省理工的帕万·辛哈(Pawan Sinha)发起了“光计划”(Project Prakesh,“Prakesh”在梵语里是光的意思),其主要目的是帮助先天患有眼疾、失明的盲童重获光明,同时也可以借此研究一些视觉相关的神经科学问题:比如莫利纽兹之问。2011年,项目研究者通过5名8-17岁盲童的复明治疗,探究了莫利纽兹之问:在用触觉熟悉一个物体之后,他们还能不能用视觉来辨认这个物体?
实验结果似乎正好符合三百年前洛克的猜测:对于T-T和V-V测试者们都完成得很好,辨认时正确率都接近100%,而一到T-V,正确率就降到了50%——也就是和蒙的差不多了。但是这也并非意味着永远无法辨认,在重获光明一周左右之后,研究者再次对他们评估,就发现他们的正确率显著提升了。
除此之外,还有一个非常值得思考的问题:失明的他们没有见过人,那重获光明第一次见到人会怎么样?
我们可以先把话题岔开一点,先看看人脸识别的问题——这个问题的探索过程可能就可以解答我们的疑惑。上个世纪就有研究者发现,当大脑颞下皮质出现病变的时候,人就会出现面容失认症——患者无法识别人的面孔。随后伴随着功能核磁共振成像(fMRI)技术的发展,在1997年,人们发现了在颞下皮质有一个“面孔识别区”在识别面孔时会活跃起来,被称之为梭形面孔识别区(fusiform face area,FFA)。
对于先天失明的人,即使在刚获得光明的那瞬间,给他的感觉可能并不是快乐与幸福,他也不可能像海伦畅想的那样,前三天去做各种各样的事情。相反,他可能会面对一个未知而陌生的世界:新世界的物体形状还难以接受,周围人的脸也不知道是什么,一切都是陌生而难以理解的。原因也很简单:视觉不仅仅是眼睛,它结合了眼睛、传入神经、外侧膝状体和我们一半多的大脑皮层。
光线通过眼睛,在视网膜上完成光信号到电信号的转换,通过神经传输到大脑的外侧膝状体,简单处理后再传到大脑枕叶(后脑勺)的视觉皮层,之后在经过一系列复杂的处理过程,才使得我们能感知物体的形状颜色。
而我们的大脑在孩童时期会经过一段快速发育的时间,大脑会在环境的影响下不断改造重塑,构建新的神经环路,形成新的功能脑区(比如面孔识别区)。如果错过了20-30岁以前的这段大脑发育期,大脑的形态结构就很难改变。
在17世纪,神经学家托斯坦·维厄瑟尔(Torsten Wiesel)和大卫·休伯尔(David Hubel)做过一个开创性的实验:把刚出生的小猫视觉剥夺之后,它们大脑外侧膝状体的细胞就会萎缩。这其实就是外界环境对大脑发育造成影响的一个典型案例,而这种大脑在外界环境下的改造,我们称之为大脑的可塑性。
也许在给予先天性失明患者光明时,我们还需要考虑更多,考虑大脑的发育,考虑他们能否适应,以及这份光明是“良药”,还是“剧毒”。