海伦·凯勒在自传《假如给我三天光明》中畅想自己重获三天光明的规划：第一天要仔细看看自己的朋友们；第二天要欣赏日出 ， 逛博物馆；第三天则要在街头观察人们的生活……
但是事实可能没有海伦想象的这般美好 ， 尤其是那些一出生就失明的人 ， 他们如果能重获光明 ， 可能会遇到很多你意想不到的问题 。
莫利纽兹之问
其实相关的问题早在17世纪就有人提出来了 。
哲学家威廉·莫利纽兹（William Molyneux）向好友约翰·洛克（John Locke）提了一个有趣的问题：一个人如果先天失明 ， 但通过触觉能识别出球体和立方体 ， 如果他重获光明 ， 还能通过视觉识别出球体和立方体吗？
信奉经验主义的洛克做出了否定的回答：先天失明的盲人没有识别物体的经验 ， 重获光明也就不能识别 。
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约翰·洛克（John Locke）
| 图源：戈弗雷·内勒
这个三百年前的问题因为技术欠缺一直得不到验证：在当时 ， 让一个失明的人复明还存在一定的难度 ， 所以也只能对此进行猜测 。 而三百年后的当下 ， 神经科学家重新对这个问题产生了兴趣 。
圆形还是球体？
2005年 ， 麻省理工的帕万·辛哈（Pawan Sinha）发起了“光计划”（Project Prakesh ， “Prakesh”在梵语里是光的意思） ， 其主要目的是帮助先天患有眼疾、失明的盲童重获光明 ， 同时也可以借此研究一些视觉相关的神经科学问题：比如莫利纽兹之问 。
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该项目的目标包括帮助更多视力障碍儿童（A-D） ， 提供治疗帮助（E-H）以及开展相关科学研究（I-L）
| 图源：Sinha P. 2016.
2011年 ， 项目研究者通过5名8-17岁盲童的复明治疗 ， 探究了莫利纽兹之问：在用触觉熟悉一个物体之后 ， 他们还能不能用视觉来辨认这个物体？
研究者随机构建了一些三维物体 ， 并且依次进行“触觉熟悉-触觉辨认”（T-T）、“视觉熟悉-视觉辨认”（V-V）以及莫利纽兹之问的“触觉熟悉-视觉辨认”（T-V）的检测 。
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实验使用的三维物体（a）和实验检测流程（b）
| 图源：Held R, et al. 2011.
而结果似乎正好符合三百年前洛克的猜测：对于 T-T 和 V-V 测试者们都完成得很好 ， 辨认时正确率都接近100% ， 而一到 T-V ， 正确率就降到了50%——也就是和蒙的差不多了 。
但是这也并非意味着永远无法辨认 ， 在重获光明一周左右之后 ， 研究者再次对他们评估 ， 就发现他们的正确率显著提升了 。
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【失明|天生失明的人重获光明的一刻，他真的快乐吗？】五个测试者T-T、V-V和T-V的正确率
| 图源：Held R, et al. 2011.
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几天后他们的正确率显著提高
| 图源：Held R, et al. 2011.
由此我们可以猜测：刚刚重获光明的先天性盲人 ， 可能一时间会无法认识周围的各种立体物体——凳子桌子、锅碗瓢盆等等 ， 他们可能需要花费不少的时间来慢慢重新认识这个世界 。
能识别人脸吗？
除此之外 ， 还有一个非常值得思考的问题：失明的他们没有见过人 ， 那重获光明第一次见到人会怎么样？
我们可以先把话题岔开一点 ， 先看看人脸识别的问题——这个问题的探索过程可能就可以解答我们的疑惑 。
上个世纪就有研究者发现 ， 当大脑颞下皮质出现病变的时候 ， 人就会出现面容失认症——患者无法识别人的面孔 。 随后伴随着功能核磁共振成像（fMRI）技术的发展 ， 在1997年 ， 人们发现了在颞下皮质有一个“面孔识别区”在识别面孔时会活跃起来 ， 被称之为梭形面孔识别区（fusiform face area ， FFA） 。
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fMRI下检测到的FFA
| 图源：Wikipedia
但是这个脑区是怎么出现的呢？研究者后来在猕猴的大脑里发现了同源同功能的脑区：猕猴也能识别面孔 。 那就好办了 ， 我们可以设计实验 ， 来看看猕猴这个脑区怎么形成的 ， 进而就可以推测人相应脑区的形成过程 。
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猕猴的面部识别区分布 ， 白色文字标记为典型的六个区域 ， 其他则是用青色标记
| 图源：Hesse J K, et al. 2020.
其中一个有趣的实验 ， 就是通过扫描刚出生到逐渐长大的小猴子的 fMRI ， 研究者展示的这些面部识别脑区是在大约200天左右形成的 ， 而在形成之后 ， 这些脑区就会持续稳定地存在——换句话说 ， 刚出生不会认人 ， 但是随着长大小时候就能认人了 ， 长大之后也能认人 。
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四只猴子连续多天的fMRI检测 ， 橙黄色表示面部识别区 ， 其中B1在277天 ， B2在153天 ， B3在207天 ， B4在199天开始出现面部识别区
| 图源：Livingstone M S, et al. 2017.
而如果我们把猴子在刚出生的时候就进行面孔剥夺（face-depriverd） ， 也就是出生的时候就带着面罩 ， 让它看不到周围其他的猴子和人 。 到了200天左右 ， 这些猴子的颞下皮质就不会产生面部识别区 。
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左边为正常猴子 ， 右边为面部剥夺猴子 ， 可以看到在200天左右 ， 橙黄色的面部识别区没有形成
| 图源：Arcaro M J, et al. 2017.
去掉那些猴子的面罩 ， 让他们试着看一些有猴脸或者人脸的图片时 ， 可以发现它们的眼神是无法聚焦到脸部的 ， 因为它们没有去认知脸部的意识 。
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红点表示猴子眼睛注视的时间多少 ， 可以看到相比于对照 ， 面部剥夺的猴子几乎就不会看脸部
| 图源：Arcaro M J, et al. 2017.
这下子我们再思考开头的疑问：如果天生失明 ， 就类似被面部剥夺的猕猴 ， 所以不会形成面部识别区 ， 那么应该也是无法认识人脸的样子的 。 如果有一天眼睛治愈了 ， 他大概也会患上面容失认症 ， 无法认人 ， 也分不清人脸的样子 。
不过我们前面提到的“光计划”在2017年也对这个问题进行了研究 ， 结果发现对于10岁左右的孩子 ， 在刚刚重获光明时的确不能分清人脸和非人脸的 。 但是伴随着时间的流逝 ， 大约在一个月后他们可以重新获得识别人脸的能力 。
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随着时间流逝 ， 重获光明的孩子对人脸识别的敏感度（d’）会逐步提升（A） ， 所需要的反应时间也在逐步减少（B）
| 图源：Gandhi T K, et al. 2017.
视觉不仅只有眼睛 ， 大脑也不是天生
可以发现 ， 对于先天失明的人 ， 即使在刚获得光明的那瞬间 ， 给他的感觉可能并不是快乐与幸福 ， 他也不可能像海伦畅想的那样 ， 前三天去做各种各样的事情 。
相反 ， 他可能会面对一个未知而陌生的世界：新世界的物体形状还难以接受 ， 周围人的脸也不知道是什么 ， 一切都是陌生而难以理解的 。
原因也很简单：视觉不仅仅是眼睛 ， 它结合了眼睛、传入神经、外侧膝状体和我们一半多的大脑皮层 。 光线通过眼睛 ， 在视网膜上完成光信号到电信号的转换 ， 通过神经传输到大脑的外侧膝状体 ， 简单处理后再传到大脑枕叶（后脑勺）的视觉皮层 ， 之后在经过一系列复杂的处理过程 ， 才使得我们能感知物体的形状颜色 。
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视觉系统
| 图源：Gray's Anatomy
而我们的大脑在孩童时期会经过一段快速发育的时间 ， 大脑会在环境的影响下不断改造重塑 ， 构建新的神经环路 ， 形成新的功能脑区（比如面孔识别区） 。 如果错过了20-30岁以前的这段大脑发育期 ， 大脑的形态结构就很难改变 。
在17世纪 ， 神经学家托斯坦·维厄瑟尔（Torsten Wiesel）和大卫·休伯尔（David Hubel）做过一个开创性的实验：把刚出生的小猫视觉剥夺之后 ， 它们大脑外侧膝状体的细胞就会萎缩 。
这其实就是外界环境对大脑发育造成影响的一个典型案例 ， 而这种大脑在外界环境下的改造 ， 我们称之为大脑的可塑性 。
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图源：pixabay
也正因为有大脑可塑性 ， 我们才会因为各自不同的生活经历 ， 成就不同的自我 ， 这个大问题也是当今神经科学所要探讨的重要问题之一 。
再回到我们的标题 ， 也许在给予先天性失明患者光明时 ， 我们还需要考虑更多 ， 考虑大脑的发育 ， 考虑他们能否适应 ， 以及这份光明是“良药” ， 还是“剧毒” 。
参考资料
Locke, J. An Essay Concerning Human Understanding. London (1690).
Sinha P. Neuroscience and service[J]. Neuron, 2016, 92(3): 647-652.
Held R, Ostrovsky Y, de Gelder B, et al. The newly sighted fail to match seen with felt[J]. Nature neuroscience, 2011, 14(5): 551-553.
Hesse J K, Tsao D Y. The macaque face patch system: a turtle’s underbelly for the brain[J]. Nature Reviews Neuroscience, 2020: 1-22.
Livingstone M S, Vincent J L, Arcaro M J, et al. Development of the macaque face-patch system[J]. Nature communications, 2017, 8(1): 1-12.
Arcaro M J, Schade P F, Vincent J L, et al. Seeing faces is necessary for face-domain formation[J]. Nature neuroscience, 2017, 20(10): 1404.
Gandhi T K, Singh A K, Swami P, et al. Emergence of categorical face perception after extended early-onset blindness[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017, 114(23): 6139-6143.
Wiesel T N, Hubel D H. Effects of visual deprivation on morphology and physiology of cells in the cat's lateral geniculate body[J]. Journal of neurophysiology, 1963, 26(6): 978-993.
来源：biokiwi
编辑：aloysius
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