舌頭“看”世界:“感聯(lián)網(wǎng)”第一步?

傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)有一種理論:人的五官具有一定的關(guān)聯(lián)性，一個(gè)感官發(fā)生變異必然引起其他感官的相關(guān)反應(yīng)。同樣，在某項(xiàng)感覺失靈的時(shí)候，神秘的自然之手會促使其他的感覺功能異常強(qiáng)大，進(jìn)而部分代替失去的感覺的作用。

那么，可以利用這樣的理論來幫助感知功能障礙的人們來恢復(fù)視力或者聽力嗎?威斯康星大學(xué)的康復(fù)醫(yī)學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程教授保羅·巴赫里塔相信這是可以做到的。他領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)明了一種電子裝置，利用所謂的“替代感知”理論試圖通過舌頭來幫助盲人“看到”周圍的世界。這種被冠名為“大腦端口”的設(shè)備具有很好的適應(yīng)性，盲人只需要通過簡單的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練就能夠通過它來辨明附近的環(huán)境狀況。

感官如何“互替”

這套系統(tǒng)看似非常簡單，其主要組成部分是一個(gè)高技術(shù)的微型攝像機(jī)，經(jīng)由細(xì)細(xì)的電線同一個(gè)“棒棒糖”式的塑料棒裝置連接。通過微型攝像機(jī)拍攝圖像，然后將圖像信息轉(zhuǎn)換為一組規(guī)則的電信號，再通過含在口腔中的塑料棒來對舌頭的特定部位發(fā)送電脈沖，而舌頭上豐富的神經(jīng)分布收到電流刺激后就會將其傳導(dǎo)到大腦的相關(guān)區(qū)域，并由其相關(guān)的大腦皮層區(qū)域?qū)⑦@種刺激轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的視像感覺。

系統(tǒng)所使用的微型攝像機(jī)直徑約為1英寸(約合2.54 厘米)，位于使用者所佩戴的太陽鏡的中間。信息可以傳輸?shù)揭粋€(gè)手機(jī)大小的便攜式控制裝置上。接著，這一裝置將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為電脈沖，通過塑料“棒棒糖”發(fā)送至舌頭。“棒棒糖”含在嘴里，里面有一個(gè)由600個(gè)電極組成的正方形格子，根據(jù)圖像表面上的光量發(fā)出不同強(qiáng)度的脈沖。白色像素具有強(qiáng)脈沖，而黑色像素則意味著沒有任何信號。

單純的表述或許不能使讀者完全明白，怎么能用舌頭來“看到”外面的世界呢?用海豚來類比或許合適。眾所周知，海豚的視力并不強(qiáng)，在光線晦暗的大海中就如同盲眼一樣，那么它們是如何在海中來去自如的呢?海豚首先發(fā)出一種頻率很低的次聲波，這些次聲波能夠很快在海水中傳導(dǎo)，遇到障礙物和凸起的地形就反射回來，海豚用耳朵接收這些反射回來的次聲波，并且通過解析這些次聲波在大腦中組合成周遭環(huán)境的圖像信息，即使在伸手不見五指的深海中穿行，也是靈活自如。海豚看周圍的世界并不是通過眼睛，而是用耳朵聽出來的。

同樣，人類在某些情況下也能夠使用別的感覺器官來代替失效的眼睛或者耳朵，比如使用手語進(jìn)行溝通或者通過聲音來分辨周圍的環(huán)境。巴赫里塔教授著力研究的卻是利用舌頭對電脈沖刺激的反應(yīng)來代替視覺的技術(shù)。

視力保健和研究公司“燈塔國際”已經(jīng)著手將巴里赫塔教授的系統(tǒng)進(jìn)行商業(yè)化開發(fā)運(yùn)作。使用過這套裝置的試驗(yàn)者們認(rèn)為，如果通過20小時(shí)的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，就能夠辨別控制裝置發(fā)來的圖像信息，甚至能夠解讀出不同的脈沖電信號包含的含義。科學(xué)家還做了一個(gè)形象的比喻，學(xué)用舌頭感覺圖像信息就如學(xué)騎自行車，是一種認(rèn)知的過程。不過，使用者必須要上下左右活動(dòng)頭部，以感覺圖像、物體和周圍環(huán)境——就像正常人活動(dòng)眼睛一樣。

負(fù)責(zé)制造“大腦端口”系統(tǒng)的開發(fā)商Wicab公司主席羅伯特·貝克曼介紹說:“它可以讓盲人感知‘顯示’在舌頭表面的周圍環(huán)境。借助于這一裝置，他們還可以辨別像皮球一樣的物體，區(qū)別字母表中的各種字母。雖然盲人不一定就能用它來看書，但一定可以識別信號。”

“感聯(lián)網(wǎng)”第一步?

顯然貝克曼主席關(guān)注的是這種目前擬售價(jià)一萬美元左右新商品的市場前景。“大腦端口”現(xiàn)在正在接受美國食品與藥品管理局的審批，一旦審批通過，可能即刻開始對第一批消費(fèi)者提供產(chǎn)品。但巴赫里塔教授關(guān)心的則是更加深入的層次。人類具備視、聽、嗅、味、觸覺，還有了解自身肢體狀態(tài)的本體覺和平衡覺。但是借助“大腦端口”一類的感覺交換裝置，就可以衍生出豐富多彩的感覺來。

試想這樣一種場景，你在網(wǎng)絡(luò)上下載了一款菜單，可以通過電子“棒棒糖”的電脈沖刺激來了解到每一個(gè)菜肴的實(shí)際味道。或者可以通過電子接觸裝置實(shí)際感受到萬里之外巴黎時(shí)裝博覽會上時(shí)尚衣料的柔滑觸感。醫(yī)生也能通過電子感知系統(tǒng)來進(jìn)行遠(yuǎn)程手術(shù)，因?yàn)樗械母杏X都跟現(xiàn)場相同，所以手術(shù)的難度較之現(xiàn)在的遠(yuǎn)程手術(shù)大大降低。

(摘自《環(huán)球》2009年第22期)