看不見(jiàn)數(shù)字的男人:奇怪的疾病又增加了!

這名患者畫(huà)出的“8”就是一團(tuán)亂麻

最近,《美國(guó)科學(xué)院院刊》公布了一例奇特的病例:一位患者完全看不到2~9這幾個(gè)數(shù)字。不僅數(shù)字本身在他眼里是亂碼,數(shù)字還能“屏蔽”周?chē)钠渌麞|西。他可能是目前已知的唯一一個(gè)看不見(jiàn)數(shù)字的人。

撰文丨楊心舟

視覺(jué)假象

“眼見(jiàn)為實(shí)”這幾個(gè)字告訴我們,只有看到的才是真實(shí)的,但實(shí)際上我們判斷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體反饋而來(lái)的光源,但具體要怎么解讀還是要靠大腦來(lái)完成。而在解讀過(guò)程中,大腦有時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些感知和意識(shí)上的錯(cuò)覺(jué),對(duì)原本的視覺(jué)信息有了錯(cuò)誤判斷,最終導(dǎo)致“眼見(jiàn)也不一定為實(shí)”。

暫且不說(shuō)文章要介紹的這位神奇病患,就連正常人在生活中也會(huì)出現(xiàn)視覺(jué)錯(cuò)誤,比較常見(jiàn)的就是“視覺(jué)假象”,例如當(dāng)眼睛看到云朵時(shí),大腦會(huì)自動(dòng)對(duì)視覺(jué)信息進(jìn)行解讀和補(bǔ)充,因此我們可能會(huì)覺(jué)得云朵像人頭、大象或者飛機(jī),但實(shí)際上云朵是沒(méi)有反饋這些視覺(jué)信息的。

還有一類(lèi)比較經(jīng)典的錯(cuò)覺(jué)圖片能夠清晰地展現(xiàn)出視覺(jué)和感知間的差距,例如赫爾曼柵格錯(cuò)覺(jué),黑色背景上布滿灰色的柵格,這時(shí)線條交叉的白點(diǎn)看起來(lái)也會(huì)變灰,甚至閃爍起來(lái)。不過(guò),當(dāng)你集中注意力看一個(gè)點(diǎn)時(shí),又能清楚地看到點(diǎn)是白色的。

對(duì)于這一錯(cuò)覺(jué)的解釋有很多,一開(kāi)始有科學(xué)家提出了側(cè)抑制假說(shuō),認(rèn)為激活較弱的光感受細(xì)胞信號(hào)被旁邊的強(qiáng)激活細(xì)胞的信號(hào)所覆蓋,因此不集中注意力,一些白色光源信號(hào)會(huì)被灰色的所覆蓋。而隨著研究深入,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)特殊的神經(jīng)元——S1簡(jiǎn)單細(xì)胞,這種細(xì)胞專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)“亮和暗”信號(hào),并且具有方向選擇性(水平和垂直最多),因此方正的格子產(chǎn)生的視覺(jué)假象會(huì)更明顯。而圓點(diǎn)遮擋住垂直和水平的柵格條時(shí),S1簡(jiǎn)單細(xì)胞激活程度降低,因此感知產(chǎn)生了偏差。

非垂直的柵格產(chǎn)生的錯(cuò)覺(jué)就要弱很多

僅僅只是簡(jiǎn)單的柵格就能欺騙大腦,更不用說(shuō)更復(fù)雜的視覺(jué)欺騙圖了。而對(duì)于“視覺(jué)假象”,無(wú)論哪種解釋更合理,可以肯定的是我們“看見(jiàn)”的東西有時(shí)候并不是物體本身的模樣,而很大程度會(huì)依賴大腦的信息處理過(guò)程,也就是常說(shuō)的感知。一些感知過(guò)程出現(xiàn)疾病的人,很容易就看不到眼前的東西。

最新發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》上的研究就展示了一位非常特殊的病患,代號(hào)RSF的病人由于神經(jīng)疾病出現(xiàn)了感知扭曲(perceptual distortion),而結(jié)果就是他可能會(huì)感知不到2至9的數(shù)字,這些數(shù)字在他看來(lái)都是亂碼。

奇特的病人

其實(shí)RFS也并不是生來(lái)就是如此,他原本是能看見(jiàn)數(shù)字的,但從2010年開(kāi)始,RFS就總是會(huì)感覺(jué)到頭疼,并且開(kāi)始出現(xiàn)表達(dá)能力下降、暫時(shí)性失明的癥狀,而在之后連走路都有點(diǎn)困難。RFS就診后,被醫(yī)生診斷為皮質(zhì)基底節(jié)綜合征,這是一種神經(jīng)退行性疾病,一般會(huì)導(dǎo)致行動(dòng)和語(yǔ)言功能障礙。

但RFS的另一種病癥也讓醫(yī)生感到驚訝,他表現(xiàn)出了其他病人沒(méi)有的癥狀——看不到數(shù)字。約翰·霍普金斯的研究團(tuán)隊(duì)指出,這是他們已知的唯一一個(gè)看不見(jiàn)數(shù)字的人。在RFS眼中,2~9這些數(shù)字并沒(méi)有固定的形狀,而是一些雜亂無(wú)章的線條。

而更神奇的是,除了2~9這幾個(gè)數(shù)字,RFS感知其他的符號(hào)能力并沒(méi)有問(wèn)題,包括英文字母、圖形他都能清晰地分辨。哪怕是一些外觀像數(shù)字的符號(hào),他也能看見(jiàn),比如RFS能看見(jiàn)字母“B”,但是看不見(jiàn)數(shù)字“8”。

左邊是展示給病患的數(shù)字“8”,右側(cè)是病患根據(jù)“8”畫(huà)出的圖形

而隨后的測(cè)試結(jié)果還顯示,這些數(shù)字無(wú)論單個(gè)出現(xiàn)、成串出現(xiàn)或者和字母搭配出現(xiàn),RFS都無(wú)法識(shí)別,例如8、476、A7這些字符串在他眼里都是無(wú)意義的黑色線條。而更復(fù)雜的“#”、“$”、“+”他卻都能正確識(shí)別。研究人員為了排除其他條件可能造成的影響,改變了數(shù)字的顏色、大小、展示時(shí)間甚至是數(shù)字圖的對(duì)比度,都無(wú)法改變這一事實(shí),RFS的確是看不到2~9這幾個(gè)數(shù)字。

但是,1和0這兩個(gè)數(shù)字成為了例外,RFS不僅能看到,而且還能正確地說(shuō)出和摹寫(xiě)展示圖上的1和0。研究人員認(rèn)為,1和0這兩個(gè)數(shù)字可能在數(shù)學(xué)中的地位和其他數(shù)字不一樣,并且算法運(yùn)算中1和0的使用要更獨(dú)特;又或者是0與字母O,1與小寫(xiě)字母l很相似,讓它們辨別起來(lái)要相對(duì)簡(jiǎn)單。論文認(rèn)為,“最有可能的是,1和0的視覺(jué)處理過(guò)程與其他數(shù)字并不一樣?!?/p>

一開(kāi)始,研究者還只是以為RFS僅僅只是看不到數(shù)字,讓他們沒(méi)料到的是,數(shù)字竟然能成為一塊巨大的“馬賽克”,如果把一個(gè)字母畫(huà)成線條框的形式,RFS不僅能看出字母是什么,往線條框里添加的東西也能看懂。但是,當(dāng)這個(gè)線條框是數(shù)字形式時(shí),無(wú)論線條框里是什么,RFS就很難判斷出來(lái)了。放置在線條框里的一些字母和簡(jiǎn)單符號(hào)他還能偶爾判斷正確,而復(fù)雜的圖形放進(jìn)去后判斷準(zhǔn)確率就是0%。

原本能分辨的符號(hào)或圖形,一旦放置在數(shù)字中,患者也會(huì)分辨不清。

視覺(jué)意識(shí)丟失

為了判斷RFS到底哪一步出現(xiàn)了問(wèn)題,研究測(cè)試了他觀測(cè)不同圖形時(shí)的腦電波。測(cè)試使用的圖,同樣是條框型的數(shù)字或者字母,這次放置在框中的是一張人臉。腦電圖顯示,RFS在看見(jiàn)人臉時(shí),會(huì)有明顯的腦電模式。而人臉無(wú)論放置在字母還是數(shù)字中,都會(huì)出現(xiàn)相似的腦電波。這說(shuō)明,RFS的大腦是正確地接收并對(duì)人臉做出了反應(yīng)的,但為什么數(shù)字中的臉,RFS就看不見(jiàn)了呢?

人臉?lè)胖迷谧帜富蛘邤?shù)字中,病患都會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的腦電波。這說(shuō)明兩種條件下他的眼睛都看見(jiàn)了臉,并且大腦還處理了這部分信息。

研究者認(rèn)為這是他的視覺(jué)意識(shí)這一步出了問(wèn)題,“這代表著RFS的大腦的確處理了視覺(jué)信息,但是他沒(méi)有意識(shí)到大腦已經(jīng)解讀過(guò)信息了。” 論文作者David Rothlein表示,而RFS看數(shù)字時(shí)也是如此,他眼睛看見(jiàn)8了,大腦接收并處理了8的視覺(jué)信息,但在最后一步,供給視覺(jué)意識(shí)的神經(jīng)出現(xiàn)了問(wèn)題,因此他無(wú)法感覺(jué)到這些處理好的信息。

目前,研究者們還沒(méi)有參透看不見(jiàn)數(shù)字這一奇特現(xiàn)象的具體機(jī)制。有一種推測(cè)是,RFS的語(yǔ)義記憶出現(xiàn)了問(wèn)題,這種記憶通常和常識(shí)相關(guān),尤其會(huì)影響字符聲形的認(rèn)知。“也不排除RFS這一塊針對(duì)2~9的語(yǔ)義記憶出現(xiàn)了差錯(cuò),”Rothlein說(shuō),總之,要找到具體的疾病根源還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。

不過(guò),大家也不用擔(dān)心在這期間RFS怎么閱讀數(shù)字了,貼心的研究人員為他專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一套新的數(shù)字形狀系統(tǒng),專(zhuān)門(mén)指代2~9,只不過(guò)這個(gè)數(shù)字表,似乎還要?jiǎng)狱c(diǎn)腦筋才能學(xué)會(huì)。

圖片來(lái)自論文或研究團(tuán)隊(duì)

原始論文:

Lack of awareness despite complex visual processing: Evidence from event-related potentials in a case of selective metamorphopsia

https://www.pnas.org/content/early/2020/06/17/2000424117


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