为先天失明的人设计的声纳视觉系统

耶路撒冷希伯来大学的一个团队正在开发一种“声纳视觉”系统，使天生失明的人能够感知人脸、房屋甚至单词和字母的形状。通过使用这种设备，研究人员已经证明，对于先天失明的人来说，大脑皮层中通常用于阅读的区域在受到刺激时变得活跃起来。

这项研究的结果，与ICM大脑和骨髓学院研究中心(Inserm/UPMC/AP-HP)和NeuroSpin (CEA-Inserm)的研究成果发表于神经元11月8日。

人们普遍认为，先天失明的人的视觉皮层不能正常发育，以至于以后不可能恢复视力——即使失明可以得到矫正。在现实生活中，盲人确实可以使用一种视觉系统，描述物体，甚至识别书写的单词和字母。感觉替换设备”(固态硬盘)，将图像转换为声音。

这些都是由埃德蒙和莉莉·萨弗拉神经科学中心(耶路撒冷希伯来大学)进行的研究结果。这项研究是由希伯来大学的研究人员提出的，他们进行了实验部分，并得到了法国认知神经成像专家的科学支持。

该设备包括一副眼镜中嵌入的小型摄像机，一台将图像转换为声音的笔记本电脑(或智能手机)，以及可以听到发出声音的立体声耳机。例如，斜线被转换成越来越高的音调(或越来越低的音调)。同样的原理也被用于以听觉形式对更复杂的图像进行编码。

使用该系统，盲人可以获得比根据世卫组织标准定义的失明更高的“视觉”敏锐度。

仅经过70个小时的专业训练，盲人就能正确地将图像分为不同的类别(人脸、房屋等)。它们还能感知其他重要信息，比如人们在房间里的位置和某些面部表情。他们甚至可以阅读单词和字母brain.huji.ac.il /）.

除了这种感官替代系统带来的表现外，希伯来大学的研究人员还想了解当盲人学会通过声音“看”时，大脑中发生了什么。为此，他们开发了基于特定范式的功能性MRI研究。

他们特别指出，大脑皮层中通常用于视觉感知的区域，在盲人中似乎没有明显的作用，在对面孔、房屋和词语等“声纳视觉”做出反应时，会高度激活。

不仅视觉皮层被激活，它还显示了对不同类别物体的“正常”功能选择。因此，对于一个有视力的人来说，在左半球视觉皮层的一个非常特定的区域(简称VWFA)，在感知一串字母时比感知任何其他类型的物体时更加活跃。当盲人使用“声纳视觉”设备读信时，激活的正是这个区域。

Stanislas Dehaene (NeuroSpin脑成像中心)解释说:“事实上，在经过几个小时的训练后，这种阅读能力就发展起来了，这表明大脑的可塑性非常强。”这些结果支持了所谓的视觉皮层有选择性地分析物体的形状，并可以根据视觉输入(通常情况下)执行此功能，但如果有必要，也可以根据听觉或触觉输入。

ICM研究中心的劳伦特·科恩(Laurent Cohen)总结说:“这些结果表明，通过正确的技术和康复，即使在失明多年甚至一生之后，也有可能‘唤醒’大脑的某些区域，并进入视觉世界的某些方面。”