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絕對會讓你大開眼界的「盲視」現象!

謝伯讓
・2014/09/26 ・1843字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 475 ・五年級

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你有聽說過「盲視」嗎?

這可不是盲僧李星那種聽音辨位五連殺、也不是李嗣涔教授那種手指識字喔!

廢話不多說,先讓大家看一段影片。你相信片中這個人看不見任何東西嗎:

上面影片中的現象,這就是曾經引發許多哲學戰文的「盲視」(blindsight)現象!

猴子海倫

盲視的最早案例,是一隻叫作「海倫」的猴子。海倫是英國心理學家懷斯克朗(Laurance Weiskrantz)實驗室中的一隻恆河猴。1965 年,海倫的初始視覺皮質被手術切除。手術完後,海倫的確就跟瞎了一樣,觀察牠的行為,完全看不出牠對視覺訊息有任何反應。

但是兩年後,實驗室中的一位研究生韓佛瑞(Nicholas Humphreys,現為劍橋大學心理學家)卻發現,當海倫的視野中出現會移動的事物時,牠的視線似乎會朝向該物體,有時還會試著伸手去抓 [1]。

韓佛瑞  為了要畢業  為了科學,就盡心盡力地鼓勵、幫助這隻猴子探索牠可能殘有的視覺功能,最後竟然發現,海倫可以盲目的在障礙物之間穿梭移動:

上面那是 1 分鐘的短片,下面還有一部 11 分鐘的紀錄片:

各位嘴砲一流的讀者可能會說,「子非魚,安之魚之樂。汝非猴,焉知猴無識?」但是根據韓佛瑞的第一手觀察,他認為海倫應該沒有視覺意識,因為有很多狀況都顯示海倫應該看不見、而且海倫自己也不相信牠看得見。例如,當海倫心情不好或害怕時,牠的「盲視」行為就會消失,牠會亂跑亂動、撞到東西,就宛如全盲一般。

不過,由於受限於「他心靈問題」,人類終究無法確定他人(尤其是無法用語言溝通的動物)究竟有無意識,因此,「盲視」究竟是不是真的現象,也就成了一個懸案。直到以下這位人類受試者出現,才改變了科學家的想法。

盲視病人

1974 年,牛津大學的心理學家懷斯克朗(Laurance Weiskrantz)發表了第一篇關於盲視病人的實驗成果 [2]。這位病人眼睛完好,但因腫瘤而切除了枕葉(負責處理視覺訊息的腦區,位置如下圖),他也因此看不見任何東西(沒有任何視覺感質)。不過,當科學家強迫他猜測眼前的事物特徵(例如位置或顏色時),他的猜對機率竟然遠高於隨機值!

2004 年,瑞士一名男子因為視覺腦區中風而失去視覺,他的眼睛沒有受損,但由於視覺腦區無法再正常運作,因此他的眼前一片漆黑、沒有任何視覺經驗。不過,科學家對他進行了一系列測試之後,也有類似的驚人發現!

首先,科學家在他眼前呈現快樂或生氣的臉孔,要求他盲猜,結果他的正確率竟然高達近70%  [3]!在另一個實驗中,科學家讓他獨自走過一道堆了許多雜物的長廊,並要求他盡量閃開障礙物,結果他竟然成功地完成任務 [4]!最上面那部影片,就是此病人在全盲狀態下成功閃避障礙物的過程。

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這類的案例顯示,雖然病人在枕葉的初始視覺皮質區受損後喪失視覺意識,卻仍然可以利用其他沒有受損的腦區來處理眼前的訊息。如,視覺訊息可能可以經由皮質下的路徑(subcortical pathway)繞過初始視覺皮質而直接傳入較高階的腦區進行處理。由此我們也可看出,有許多訊息的處理雖然是無意識的,卻仍然可以影響我們的行為。

哲學論戰

有些哲學家認為,盲視就是一種真實的、不完全的「哲學僵屍」(philosophical zombie)、也就是一種「缺乏部份意識、但卻在其他功能上和有意識的人完全相同的人」。 不過,也有些哲學家則不以為然。我的簡單看法是,盲視病人在功能上和有意識的人並不完全相同,因此不算是哲學僵屍。

關於細部的哲學討論,這邊就不多說了,本來想招喚各方的哲學魔人,但是,召喚了半天卻沒半個哲學魔人理我 @@,無奈之下,只好自己寫了一篇「哲學殭屍」的介紹文。有興趣的讀者請享用:「思想實驗:哲學殭屍」。)

最後,來幫我的部落格(The Cry of All)和臉書專頁打打廣告,泛科學我大概一個月只會來發一篇文,如果有興趣追蹤最新的腦科學趣聞,歡迎光臨每一個星期都會更新的臉書專頁謝伯讓的腦科學世界

參考資料

  1.  Helen: “a blind monkey who saw every thing”. Oxford Companion to Consciousness , ed. Tim Bayne, Axel Cleeremans, Patrick Wilken, pp. 343-345, 2009. (PDF)
  2.  Weiskrantz, L., et al., (1974). Visual capacity in the hemianopic field following a restricted occipital ablation. Brain, 97, 709-728.
  3. Pegna, A. J., et al., (2005). Discriminating emotional faces without primary visual cortices involves the right amygdala. Nature Neuroscience, 8, 24-25.
  4. de Gelder, B., et al., (2008). Intact navigation skills after bilateral loss of striate cortex.Current Biology, 18(24), R1128-R1129
  5. 思想實驗:哲學殭屍 

註:更多大腦的秘密,請參考謝伯讓的《都是大腦搞的鬼》。

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謝伯讓
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美國達特茅斯學院認知神經科學博士,麻省理工學院腦與認知科學系博士後研究員。現為杜克–新加坡國立大學醫學研究院助理教授、腦與意識實驗室主任,研究主題為人腦如何感知世界。 部落格:The Cry of All。 微博:http://www.weibo.com/brainscience。新書:《都是大腦搞的鬼》《大腦簡史》


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人類的遠古好兄弟:認識鯊魚的「適應性免疫系統」——《我們為什麼還沒有死掉?》

麥田出版_96
・2021/10/23 ・1867字 ・閱讀時間約 3 分鐘

• 作者/伊丹.班—巴拉克
• 譯者/傅賀

你可能聽過這個說法:鯊魚不會得癌症。事實上,牠們的免疫系統接近完美,牠們幾乎不會得任何疾病,牠們的免疫系統在過去幾億年裡都沒多大變化。是不是很神奇?

可惜,這都是無稽之談。沒錯,鯊魚的免疫系統非常驚人,全身分布有許多有趣而且有效的抗菌和抗病毒分子,牠們患癌症的概率也的確比人們通常預計的更低,但是鯊魚仍然會患上各種疾病,包括腫瘤。除此之外,數百萬隻鯊魚每年死於愚蠢。不是牠們自己的愚蠢(就智力而言,鯊魚還行),而是人類的愚蠢,特別是那些認為鯊魚軟骨產品可以「提高免疫力」、抗發炎甚至抗癌的江湖郎中。那種認為「鯊魚有完美的免疫系統」的觀念是由那些想透過賣軟骨藥而大賺一筆的藥商推動的,這背後的研究也不可靠。真正的科學研究已經揭穿了這些騙人的鬼把戲,但是依然有人在獵殺鯊魚,依然把它們的骨骼碾碎,當成「神奇的藥方」。

所謂「鯊魚的免疫系統從未改變過」的說法也經不起推敲。根據化石證據,我們的確發現今天的鯊魚跟牠們幾億年前的祖先「看起來 」 沒什麼差別,顯然,這讓一些人認為,鯊魚在其他方面也沒有任何變化。但這裡有一個重要區別:鯊魚的體型解決的是在水中穿行的問題;鯊魚的免疫系統解決的則是對抗病原體的問題。水沒有發生演化,但是病原體卻一直在演化。想必你明白我的意思了。

模樣特別古老的皺腮鯊(Chlamydoselachus anguineus)。圖/WIKIPEDIA by Citron

鯊魚有適應性免疫系統,也有完整可辨認的 T 細胞、B 細胞、抗體,以及各種其他組成。鯊魚跟人類的適應性免疫系統有許多差異,畢竟,我們分開的時間已經很久了。不過,牠們在許多基本的細節上跟我們類似,我們可以自信地說,某種類似的適應性免疫系統在四億年前(我們分開的時候)就已經出現並且發揮功能了。

牠們選擇留在水裡,發育出可以替換的鋒利牙齒,追逐魚類,而我們(更準確地說,是那些不再是硬骨魚的我們)則爬到岸上,失去了鰓,發育出了四肢,又過了許多年,我們回到海裡,拍攝了多部關於鯊魚及其鋒利牙齒的驚悚電影。儘管如此,我們的免疫系統提醒我們,在不同的外表之下,鯊魚和我們其實是失散多年的兄弟

但是,讓我們沿著演化史再往回走一步,來到所有的脊椎動物分成兩類—有頜與無頜脊椎動物—的時間點。你也許沒聽說過還有無頜脊椎動物;老實說,這一類生物後來活得不太好,只有兩個科的動物避免了滅絕的厄運,活到了今天:七鰓鰻和盲鰻。這兩種動物長得都比較搞笑,牠們看起來像是努力要長成魚,但是好像不太合格,直到最近,人們一直都認為牠們並沒有適應性免疫系統

屬於無頷類的盲鰻,是韓國炒魚菜的原料。圖/WIKIPEDIA

也許牠們不需要:第一批有頜脊椎動物可能是掠食者,而掠食者往往會活得更久,後代更少,而且一般更注重質而不是量。同樣可以推斷,牠們在演化過程中對感染的抵抗力更強。鯊魚、人類、其他魚類以及所有有頜脊椎動物都有一個胸腺和脾臟,而且在各個物種裡無論是形狀還是功能看起來都比較類似,但是七鰓鰻和盲鰻就沒有。研究人員仔細檢查了無頜脊椎動物的基因組,發現牠們也沒有 T 細胞、B 細胞或者抗原受體的重組基因。但是問題在於,牠們實際上是有適應性免疫系統的—只是跟我們的不一樣而已。

這一點其實意義重大。我們以為我們的適應性免疫系統相當特殊,但是我們現在看到,適應性免疫系統在脊椎動物中似乎出現了兩次,而且是獨立演化出來的。

這也許是一種經典的趨同演化(convergent evolution):正如鳥類和蝙蝠各自以不同的方式演化出了翅膀,無頜脊椎動物使用一種和我們一樣的隨機重排機制,來增加抗原受體基因的多樣性,但是牠們使用的是跟我們這些有頜脊椎動物完全不同的一套基因,這種重排機制使用的是不同的酶,做著完全不同的事情。同樣地,牠們的淋巴球類型跟我們的也不一樣。不過,牠們的免疫系統看起來跟我們的一樣有效。

——本文摘自《我們為什麼還沒有死掉?》,2020 年 9 月,麥田出版

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156 篇文章 ・ 373 位粉絲
1992,麥田裡播下了種籽…… 耕耘多年,麥田在摸索中成長,然後努力使自己成為一個以人文精神為主軸的出版體。從第一本文學小說到人文、歷史、軍事、生活。麥田繼續生存、繼續成長,希圖得到眾多讀者對麥田出版的堅持認同,並成為讀者閱讀生活裡的一個重要部分。
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