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蝙蝠女孩 – 盲人如何透過回聲來定位!?

文/張閎霖

圖/大腦奧秘 http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/hirnforschung-wie-sich-blinde-per-echoortung-orientieren-a-764699.html)

電子報的讀者們或許注意到視障資源中心的標誌和電子報的名稱,皆以「蝙蝠」作為視障者的一種象徵,其實這背後是有含意的。生物學的研究指出,蝙蝠和海豚可以使用迴聲定位來取得周圍環境的輪廓影像,其實視障者透過訓練,或許也能具有這樣的能力。

或許對於明眼人來看,用這樣的方式仿蝙蝠去覺察周遭環境,似乎有點匪夷所思;然而,在現實社會中,的確有關於視障者運用蝙蝠辨位技術的新聞報導。兩位天生失明的柏林女孩,因為視覺障礙無法像一般孩子般地探索,於是她們像蝙蝠一樣地學習迴音定位的技術。在聲音反彈的幫助之下與反覆熟練技巧,幾乎可以跟明眼人一樣,去探索城市各角落,甚至騎騎自行車或打籃球,正常地去體驗人生百態。其中一位女孩的父親史蒂芬·齊爾曼(Steffen Zimmermann)提到,她們一直在尋找一種視覺替代品。她們認為,視障者可以透過迴聲定位的技巧強化自立生活的能力,不需要凡事依賴他人。

大腦的奧秘。

盲人有可能發展出這樣的技能並非首例。還有些盲人可以用舌頭發出聲響,傾聽彈回的迴聲,並且從而了解周遭環境的變化。迴音辨位的技巧,實際上來自於動物──從蝙蝠和一些鯨豚類物種中所了解的能力。雷達和聲納也是基於這個原理來發明的。為了瞭解這些事件及盲人學習像蝙蝠般的迴音辨位技巧,世界盲人組織(Organisation "World Access for the Blind)研究調查,視障者是否真的能像動物般的發展出這樣的潛能。然而,加拿大科學研究人員指出,人的大腦的處理過程,是否有能力去迴聲辨位,仍是個謎。

科學家們研究這個現象,並以兩位全盲的視障者作為迴音辨位的實驗組對象:分別是一位43歲代號為「EB」,出生後第13個月就已全盲;另外一位代號為「LB」,27歲,14歲開始喪失視力。

作為實驗的對照組則是兩位明眼人,他們並不會迴音辨位。研究人員使用磁共振影像(fMRI)來測量所有受試者的大腦活動狀況,並且得出結論:視覺腦皮質層在迴音辨位的過程中扮演,也就是與「視力」實際相連的大腦皮層區域。反之,聽覺中樞的聽覺腦皮質層活動情形,在迴音辨位過程中並沒有增加。

為了測量受測者當他們透過迴音辨位時的腦部活動,科學家們採取了一項策略:首先,他們將實驗組全盲者安置在一個安靜的房間,以及在如街上般有許多噪音存在的空間中去接受測驗。全盲的受測者必須透過迴音來識別不同的物體。他們的任務就是要去辨識一棵樹、一支電線桿、一輛汽車或根本沒有任何東西在他們前方。然後,受測者要指出空間內哪個方位豎立著電線杆,經由耳機,科學家們記錄了這一切迴音辨位所造成的聲音,稍後,會在磁共振顯影檢驗中播放。結果顯示,盲人參與者可以透過迴音辨位並且透過不同的音調來辨識。代號為「EB」的全盲受測者幾乎所有測試都達到百分之一百的正確率。另外一位代號為「LB」的受測結果則有一些的不確定性。反之,對照組中的明眼受測者,在所有複雜的測試中都無法順利通過。

如同先前的預測一般,大腦的聽覺中樞,在受試者聆聽時就一直處於活躍的狀況。然而,當全盲受測者透過迴音辨位辨別方向時,他們的大腦視覺皮質層就開始變得活躍起來。儘管如此,兩位全盲的受測者結果仍有相當的差異性存在。這可能是由於代號「EB」的受測者比「LB」的受測者更早在大腦中作迴音辨位的設定。因此,更可以透過迴音辨位來更清楚地了解前面的空間情況。當然,科學家雖然對於這樣的結果感到訝異,但是並不能以少數的案例來詮釋這個現象,也表示未來可以透過更多案例研究來釐清大腦的奧秘!


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