激活“心灵之眼”:科学家教盲人阅读，用声音识别物体(w/视频)

常识认为，如果婴儿早期大脑的视觉皮层被剥夺了视觉信息，它可能永远不会正常发展其功能专门化，从而使以后的视力恢复几乎不可能。

耶路撒冷希伯来大学和法国的科学家们现在已经证明，盲人通过使用专门的摄影和音响设备，实际上可以“看到”和描述物体，甚至可以识别字母和单词。

这项新研究是由埃德蒙和莉莉萨弗拉中心的阿米尔·阿米迪教授领导的研究团队进行的大脑科学和希伯来大学以色列-加拿大医学研究所的博士候bob88体育平台登录选人Ella Striem-Amit，已经证明了这一成就是如何通过使用一种独特的训练范式，使用感觉替换设备(ssd)。

ssd是非侵入性的感官辅助设备，通过盲人现有的感官向他们提供视觉信息。例如，使用视觉到听觉固态硬盘在临床或日常环境中，使用者佩戴微型摄像头连接小型电脑(或智能手机)和立体声耳机。

图像被转换成“音景”，使用可预测的算法，允许用户听，然后解释视觉信息来自摄像机。使用该设备的盲人参与者达到视敏度技术上超过了世界公认的标准世界卫生组织(世卫组织)对失明的研究，正如同一小组在以前的一项研究中发表的那样。

由此产生的视觉效果，虽然并不传统，因为它不涉及身体的眼科系统的激活，但从它实际上激活大脑中的视觉识别网络的意义上来说，它的视觉效果并不差。

这项研究表明，经过在Amedi实验室开发的专门(但相对简短)70小时的独特训练范式，盲人可以轻松地使用ssd将图像划分为对象类别，例如面部、房屋、体型、日常物品和纹理的图像。它们还可以识别更复杂的日常事物——定位人的位置，识别面部表情，甚至阅读字母和单词。

这些前所未有的行为研究结果发表在最新一期的著名神经科学杂志上，神经元．

希伯来大学的研究进一步测试了当盲人学会用声音看东西时，他们的大脑发生了什么。具体来说，该小组测试了这种高敏锐度视觉激活所谓休眠的能力视觉皮层对于盲人来说，即使他们在成年后才学会通过声音来处理视觉图像。

Amedi教授和Ella Striem-Amit使用功能性磁共振成像(fMRI)来测量生来就失明的人在“看”时的神经活动——使用ssd高分辨率的字母、面孔、房屋、日常物品和体型的图像。令人惊讶的是，不仅他们的视觉皮层被声音激活了，他们的大脑也表现出了对视觉类别的选择性，这是正常发育的、有视力的大脑的特征。

大脑中有一个被称为视觉词形区(Visual Word Form Area，简称vwfa)的特定部分，最早是由教授们在视力正常的人身上发现的。现任文章的共同作者，法国国家工程咨询公司(inserm - cea) Pitie-Salpétriere医院的Laurent Cohen和Stanislas Dehaene通常是非常挑剔的。

对于有视力的人来说，它在阅读中起作用，并且通过看到和阅读字母比任何其他视觉对象类别更容易被激活。令人惊讶的是，在这一区域的失明人群中也发现了同样的情况。他们的VWFA，在SSD使用的几十个小时的训练后，显示出更多的激活字母比任何其他视觉类别测试。

事实上，VWFA的可塑性很强，其中一名研究参与者在不到两个小时的训练后，对SSD字母的激活程度就有所增加。

“成人的大脑比我们想象的更灵活，”阿梅迪教授说。事实上，这项研究和其他来自不同小组的近期研究已经证明，大脑的多个区域并不特定于他们的输入感觉(视觉、听觉或触觉)，而是特定于他们执行的任务或计算，这些任务或计算可以用不同的方式计算。(Amedi研究小组最近发表在《神经病学Current Directions》杂志上的一篇综述总结了这一信息。)

Amedi说，所有这些都表明，在盲人中，如果使用适当的技术和训练方法，即使在多年甚至终身失明后，大脑区域也可能被“唤醒”来处理视觉属性和任务。

这一发现也给人们带来了希望，重新输入到盲人大脑的视觉中心可能会恢复视力，ssd可能对视力康复有用。

Amedi教授说:“ssd可以帮助盲人或视力受损的人学习处理复杂的图像，就像这项研究中所做的那样，或者它们可以用作感官解释器，为来自外部设备(如仿生眼睛)的视觉信号提供高分辨率、支持性、同步输入。”