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俺闪
发表于: 2020-6-26 20:56:40 | 显示全部楼层



这名患者画出的「8」就是一团乱麻
最近,《美国科学院院刊》公布了一例奇特的病例:一位患者完全看不到 2~9 这几个数字。不仅数字本身在他眼里是乱码,数字还能「屏蔽」周围的其他东西。他可能是目前已知的唯一一个看不见数字的人。
视觉假象
「眼见为实」这几个字告诉我们,只有看到的才是真实的,但实际上我们判断外界的信息并不只是依靠眼睛就能完成的。眼睛本身只是接受了物体反馈而来的光源,但具体要怎么解读还是要靠大脑来完成。而在解读过程中,大脑有时会产生一些感知和意识上的错觉,对原本的视觉信息有了错误判断,最终导致「眼见也不一定为实」。
暂且不说文章要介绍的这位神奇病患,就连正常人在生活中也会出现视觉错误,比较常见的就是「视觉假象」,例如当眼睛看到云朵时,大脑会自动对视觉信息进行解读和补充,因此我们可能会觉得云朵像人头、大象或者飞机,但实际上云朵是没有反馈这些视觉信息的。
还有一类比较经典的错觉图片能够清晰地展现出视觉和感知间的差距,例如赫尔曼栅格错觉,黑色背景上布满灰色的栅格,这时线条交叉的白点看起来也会变灰,甚至闪烁起来。不过,当你集中注意力看一个点时,又能清楚地看到点是白色的。


对于这一错觉的解释有很多,一开始有科学家提出了侧抑制假说,认为激活较弱的光感受细胞信号被旁边的强激活细胞的信号所覆盖,因此不集中注意力,一些白色光源信号会被灰色的所覆盖。而随着研究深入,科学家还发现了一类特殊的神经元—— S1 简单细胞,这种细胞专门负责「亮和暗」信号,并且具有方向选择性(水平和垂直最多),因此方正的格子产生的视觉假象会更明显。而圆点遮挡住垂直和水平的栅格条时,S1 简单细胞激活程度降低,因此感知产生了偏差。


非垂直的栅格产生的错觉就要弱很多
仅仅只是简单的栅格就能欺骗大脑,更不用说更复杂的视觉欺骗图了。而对于「视觉假象」,无论哪种解释更合理,可以肯定的是我们「看见」的东西有时候并不是物体本身的模样,而很大程度会依赖大脑的信息处理过程,也就是常说的感知。一些感知过程出现疾病的人,很容易就看不到眼前的东西。
最新发表在《美国科学院院刊》上的研究就展示了一位非常特殊的病患,代号 RSF 的病人由于神经疾病出现了感知扭曲(perceptual distortion),而结果就是他可能会感知不到 2 至 9 的数字,这些数字在他看来都是乱码。
奇特的病人
其实 RFS 也并不是生来就是如此,他原本是能看见数字的,但从 2010 年开始,RFS 就总是会感觉到头疼,并且开始出现表达能力下降、暂时性失明的症状,而在之后连走路都有点困难。RFS 就诊后,被医生诊断为皮质基底节综合征,这是一种神经退行性疾病,一般会导致行动和语言功能障碍。
但 RFS 的另一种病症也让医生感到惊讶,他表现出了其他病人没有的症状——看不到数字。约翰 · 霍普金斯的研究团队指出,这是他们已知的唯一一个看不见数字的人。在 RFS 眼中,2~9 这些数字并没有固定的形状,而是一些杂乱无章的线条。


而更神奇的是,除了 2~9 这几个数字,RFS 感知其他的符号能力并没有问题,包括英文字母、图形他都能清晰地分辨。哪怕是一些外观像数字的符号,他也能看见,比如 RFS 能看见字母「B」,但是看不见数字「8」。


左边是展示给病患的数字「8」,右侧是病患根据「8」画出的图形
而随后的测试结果还显示,这些数字无论单个出现、成串出现或者和字母搭配出现,RFS 都无法识别,例如 8、476、A7 这些字符串在他眼里都是无意义的黑色线条。而更复杂的「#」、「$」、「+」他却都能正确识别。研究人员为了排除其他条件可能造成的影响,改变了数字的颜色、大小、展示时间甚至是数字图的对比度,都无法改变这一事实,RFS 的确是看不到 2~9 这几个数字。
但是,1 和 0 这两个数字成为了例外,RFS 不仅能看到,而且还能正确地说出和摹写展示图上的 1 和 0。研究人员认为,1 和 0 这两个数字可能在数学中的地位和其他数字不一样,并且算法运算中 1 和 0 的使用要更独特;又或者是 0 与字母 O,1 与小写字母 l 很相似,让它们辨别起来要相对简单。论文认为,「最有可能的是,1 和 0 的视觉处理过程与其他数字并不一样。」
一开始,研究者还只是以为 RFS 仅仅只是看不到数字,让他们没料到的是,数字竟然能成为一块巨大的「马赛克」,如果把一个字母画成线条框的形式,RFS 不仅能看出字母是什么,往线条框里添加的东西也能看懂。但是,当这个线条框是数字形式时,无论线条框里是什么,RFS 就很难判断出来了。放置在线条框里的一些字母和简单符号他还能偶尔判断正确,而复杂的图形放进去后判断准确率就是 0%。




原本能分辨的符号或图形,一旦放置在数字中,患者也会分辨不清。
视觉意识丢失
为了判断 RFS 到底哪一步出现了问题,研究测试了他观测不同图形时的脑电波。测试使用的图,同样是条框型的数字或者字母,这次放置在框中的是一张人脸。脑电图显示,RFS 在看见人脸时,会有明显的脑电模式。而人脸无论放置在字母还是数字中,都会出现相似的脑电波。这说明,RFS 的大脑是正确地接收并对人脸做出了反应的,但为什么数字中的脸,RFS 就看不见了呢?


人脸放置在字母或者数字中,病患都会出现类似的脑电波。这说明两种条件下他的眼睛都看见了脸,并且大脑还处理了这部分信息。
研究者认为这是他的视觉意识这一步出了问题,「这代表着 RFS 的大脑的确处理了视觉信息,但是他没有意识到大脑已经解读过信息了。」论文作者 David Rothlein 表示,而 RFS 看数字时也是如此,他眼睛看见 8 了,大脑接收并处理了 8 的视觉信息,但在最后一步,供给视觉意识的神经出现了问题,因此他无法感觉到这些处理好的信息。
目前,研究者们还没有参透看不见数字这一奇特现象的具体机制。有一种推测是,RFS 的语义记忆出现了问题,这种记忆通常和常识相关,尤其会影响字符声形的认知。「也不排除 RFS 这一块针对 2~9 的语义记忆出现了差错,」Rothlein 说,总之,要找到具体的疾病根源还需要很长一段时间。
不过,大家也不用担心在这期间 RFS 怎么阅读数字了,贴心的研究人员为他专门设计了一套新的数字形状系统,专门指代 2~9,只不过这个数字表,似乎还要动点脑筋才能学会。


图片来自论文或研究团队

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