视觉是我们最为宝贵的一种感觉，所以当人们讲到某种弥足珍贵的东西时，常常说“要像爱护眼睛一样爱护它”。但自然界中有些动物却并不依赖视觉，依然生活得很自在。例如蝙蝠在黑夜中靠自己发出的超声波及其回声得以在飞行中躲开障碍、捕捉猎物，它用听觉替代了视觉。人类通过研究蝙蝠的回声定位，使盲人经过训练后，可以用听觉代替视觉。那么除了听觉可以代替视觉外，还能不能有别的感觉来代替视觉呢？
盲人的回声定位告诉我们，人也可以用一种感觉替代另一种感觉。于是就有些科学家希望能方便地、不必通过长期训练就让病人学会用一种感觉替代另一种感觉。这种方法是把病人无法感受的刺激（对于盲人来说就是光刺激）转换成另一种依然完好的感官（例如触觉感受器）所能感受的适宜刺激（例如触觉），通过这种感官的感觉通路（例如触觉通路）把信息传送到脑。
由于脑的可塑性，在经过一段训练之后，这些信号会最终到达原来的感觉中枢（例如视觉中枢），而使病人产生一种类似的感觉（例如视觉）。这被称为“感觉替代”（sensory substitution）。
感觉替代系统一般由三部分组成：传感器、耦合系统和刺激器。传感器采集外界信号，在耦合系统中进行分析处理，然后送到刺激器产生对依然完好的某种感官的刺激。病人在经过一段时间的训练之后，就能学会通过这种刺激体验到他们已经久违了的类似知觉。例如让丧失了手指触觉的麻风病人带上特制的手套，在手套上安置了触觉传感器，用传感器的信号控制刺激器刺激病人尚存感觉的前额，而病人最终感到的触觉刺激似乎依然来自指尖而非前额。
在感觉替代研究的早期，人们通过摄像机把图像转换成电信号，然后刺激皮肤中的感觉末梢。不过这遇到了不少困难，首先是除了指尖、嘴唇等少数部位的皮肤之外，大部分皮肤触觉感受的空间分辨率很差，另外由于干燥皮肤的电阻很大，要想刺激到皮肤中的感觉末梢就要用到相当高的电压而不够安全。
于是科学家想到了舌头，这不仅因为舌头上的触觉感受空间分辨率很高，而且舌头一直处于充满电解质的环境中，和电极有良好的接触，所以只要很低的电压（相对于刺激指尖来说，只需要3%的电压）就能进行有效的刺激。这种系统包括一个戴在头上的摄像机，它把光信号转换成电信号，通过电缆传送到置于盲人舌头表面的一个柔软的电极阵列上。
以舌代目在经过一段时间训练之后，盲人就学会根据舌头上接受到的触觉刺激产生一种类似视觉的知觉。研究表明：皮肤把从人工感受器（摄像机）传来的信息传输到脑，起到了信息中继站的作用。盲人通过练习可以学会根据不同的情况去处理这些信息。他们不会把通过摄像机传来的信息和触觉、温觉等皮肤的正常感觉混淆起来。一位因手榴弹爆炸致盲的英国士兵，正在用他的舌头“看”。图/Lewis Whyld/PA/AP Photo
20世纪60年代末，16岁的美国少年罗杰·贝姆（Roger Behm）因为视网膜退行性病变而致盲。40多年后，他听说了这样的感觉替代装置。在刚开始使用的时候他不知所措，但很快就学会了区分静止和运动的对象。不久之后，他学会了识别三角形、圆等简单的几何图形，慢慢又学会了识别杯子、椅子和电话机等日常用品。之后他更学会了在不太复杂的环境里自由行走。
在知觉上，他感到东西就在外界所在的位置上，而不是在他的舌头上。更令人惊奇的是，尽管感觉替代装置的分辨率很低，被试还是能够感受到相当复杂的图像，这里的关键就是大脑的可塑性。脑成像研究表明，当被试利用触觉-视觉替代装置感受图像时，视觉皮层也被激活，但其确切的脑机制现在还不明了。
你或许会好奇，这种以舌代目究竟是一种什么样的感觉，是不是真的“看”到了东西呢？
下面是一位受试者，美国威斯康星大学的研究生卡拉·贝克（Carla Becker）的自述：我正坐在一张用黑布蒙起来的桌子旁，周围也都是黑色的幕布。在我的面前放了不少蜡烛、小球，还有我不熟悉的东西。我的右手、右臂和头上绑了不少导线，我的嘴里放满了电极。蒙上了双眼……一台微型摄像机绑在我的额头，并连接到从我嘴中拖下来的塑料长条中去。一台台式计算机把摄像机产生的图像的像素减少到144。
这些像素被转换成电流再输送到塑料带的一端，我的舌头上则安放了12乘12个电极的阵列。研究人员就坐在我的前面。她告诉我她手中拿有一个球。但是当她把球在台布上滚来滚去时，我听不到任何声音。她说球就要向我滚过来了，可能滚到我的右侧，也可能滚到我的左侧，也可能直奔而来。但是不论是我的眼睛，还是我的耳朵都无从知晓。现在就靠舌头了。除了嘴唇以外，身体上没有哪一个部分有比舌头上更多的触觉神经末梢。
摄像机看到的图像就传送到了我的润湿而导电性良好的舌头表面。当研究人员把球滚过来的时候，我被蒙上了的双眼一无所见，但是从我的舌头上传过一阵刺痛感。当她把球向我滚来时，我的手伸向左边。我抓住了球！……这些图像有股酸酸的味道，就好像酷暑阵雨的冲击。它们确实给我某种东西在哪儿的感
觉，但是这就是视觉吗？从实用的角度来说，答案也许无关紧要。当研究人员把一个白色的小立方体放在桌子的某个地方，尽管我蒙上了眼睛，但是十次中有九次，我一伸手就能拿到它。对于写得很大的字母，只要我的头可以动，这样就可以更好地感觉到它的轮廓，我甚至还能辨别得出这是什么字母。如果让我再带这个设备几小时，也许我最后会学会完全忽略掉嘴里的刺痛感，只是看东西。不过这就是视觉吗？
关于这种感觉到底是不是视觉的问题，现在还有争论。有的专家认为这是一个非常好的替代装置，但是怀疑这和真正看东西并不相同，如果它没有刺激视网膜，这就不大可能是在看。还有的专家认为，视神经一点也没有什么特别之处。脑并不在乎信息从哪儿来。人不一定要视觉输入才能看。如果人能对光起反应并且有知觉，那么这就是视觉。