有些人失去了視力，但他們仍然“看得見”。這種現(xiàn)象是一種生動的視覺幻覺，以瑞士醫(yī)生Charles Bonnet的名字命名，他在1769年描述了他完全失明的祖父如何經歷對人、動物和物體的生動、細致的視覺。Weizmann科學研究所的科學家對視力喪失者出現(xiàn)的Charles Bonnet綜合癥進行了研究。最近發(fā)表在《大腦》雜志上的研究結果表明，大腦視覺中心的正常、自發(fā)活動可以觸發(fā)盲人的視覺幻覺。

該研究所神經生物學系的Rafi Malach教授和他的團隊成員研究了大腦中自發(fā)的“靜止狀態(tài)”波動現(xiàn)象。這些神秘的緩慢波動，發(fā)生在整個大腦，遠低于意識閾值。盡管對這些自發(fā)波動進行了大量的研究，但它們的作用在很大程度上仍然未知。研究小組假設這些波動是自發(fā)行為的基礎。然而，以科學的方式調查真正自發(fā)的行為通常很難，原因有二：首先，指導人們自發(fā)地行為通常會扼殺自發(fā)性。其次，很難將大腦的自發(fā)性波動與其他任務相關的大腦活動區(qū)分開。問題是：他們如何能把一個真正自發(fā)的行為分離出來，從而測試自發(fā)的大腦活動的作用?

經歷Charles Bonnet視覺幻覺的個人為該小組提供了一個難得的機會來研究其假設。這是因為在Charles Bonnet綜合癥中，幻覺是隨機出現(xiàn)的，以一種真正的無提示的方式出現(xiàn)，大腦的視覺中心不處理外界刺激（因為這些人是盲人），因此被自發(fā)激活。倫敦大學學院的博士后研究員、Malach實驗室的前研究學生Avital Hahamy博士領導了一項研究，揭示了這些幻覺與自發(fā)性大腦活動之間的關系。

研究人員首先邀請了五位失明并偶爾出現(xiàn)清晰幻覺的人到他們的實驗室。當這些參與者描述他們的幻覺發(fā)生時，用功能性磁共振成像（Functional magnetic resonance imaging，fMRI ）掃描他們的大腦活動。然后，科學家根據參與者的口頭描述制作了電影，展示給視力正常的對照組，并用fMRI掃描其大腦活動。第二個對照組由沒有視覺幻覺的盲人組成，他們被要求想象類似的視覺圖像并接受掃描。

這三組人——幻覺組、觀看電影組和在腦海中創(chuàng)造畫面的組，大腦中相同的視覺區(qū)域都處于活躍狀態(tài)。但研究人員注意到，這些組之間的神經活動時間有所不同。觀看電影組的參與者和想象圖像組的參與者中，神經活動都是根據視覺輸入或任務中設定的指令進行的。但是，在患有Charles Bonnet綜合癥的人群中，科學家們觀察到一種逐漸增加的活動波，讓人想起緩慢的自發(fā)波動，這種波動出現(xiàn)在幻覺出現(xiàn)之前。換句話說，幻覺不是外部刺激的結果(例如，感覺圖像或想象特定事物的指令)，它們是由緩慢的、自發(fā)的大腦活動波動在內部引起的。

Malach說：“當我們看到外部世界時，當我們想象世界時，當我們產生幻覺時，可能當我們做夢時，視覺系統(tǒng)也會同樣的活躍。這也證明了視覺系統(tǒng)的創(chuàng)造力，以及大腦自發(fā)活動對非預期和創(chuàng)造性行為的貢獻。”

除了這項工作的科學價值之外，Hahamy希望它能提高人們對Charles Bonnet綜合癥的認識，這種綜合癥會讓那些經歷過它的人感到恐懼。“這些人可能對他們的視覺幻覺保密，甚至對醫(yī)生和家人保密。我們希望他們明白，這些視覺是健康大腦的自然產物，在健康大腦中，視覺中心保持完整，即使眼睛已經停止向他們發(fā)送感官輸入。” 她說。

參與這項研究的還有瑞士洛桑大學醫(yī)院Malach實驗室的Meytal Wilf博士；耶路撒冷哈達薩-希伯來大學醫(yī)學中心和匹茲堡大學醫(yī)學中心眼科的Boris Rosin博士；賓夕法尼亞州匹茲堡卡內基梅隆大學的Marlene Behrmann教授。 

本文編譯自：https://www.sciencedaily.com

來源：Weizmann Institute of Science

排版：視普泰驗光師培訓學校