2014 年 02 月 06 日 ,

「上帝關了一扇門,必定會再為你開另一扇窗。」從雷查爾斯(Ray Charles)到夜魔俠(Daredevil),一般社會大眾咸認為失明的人,聽覺能力會變好,如今,美國腦神經科學家以老鼠實驗證實這項說法,並進一步找到發生原因。

研究人員將成鼠放在完全黑暗的房間,徹底剝奪接觸到可見光的機會,一周後他們測量老鼠對不同聲音變化的反應。結果這些老鼠識別輕柔聲音的能力增強,也能準確辨別音高,並找出聲音的來源。

研究人員並檢查每隻老鼠的初級聽覺皮質(primary auditory cortex)。初級聽覺皮質位於大腦顳葉,是處理聲音知覺的早期階段,例如音高(頻率)與聲音輪廓(音高變化的模式)。研究發現,經過一個禮拜暗無天日的實驗,這些老鼠聽覺皮質更活躍,皮質內的神經細胞與神經元被活化,能對較低的可聽值起反應。這些細胞被活化的頻率也增高,並對音高準確度更靈敏。

初級聽覺皮質並不是腦中唯一受影響的區域。除了嗅覺之外,其餘各種感覺訊息在傳送到大腦皮質前,都需經過視丘(thalamus),因此視丘又稱為大腦的中繼站,連結視丘與初級聽覺皮質的神經細胞稱為視丘皮質輸入(thalamocortical inputs),這些被剝奪光線的小鼠,其視丘皮質輸入被強化,因而增強傳送入初級聽覺皮質的訊號,並增加聽覺資訊。

但當這些老鼠回到光明世界中,視丘皮質恢復到原先的樣子,為此,研究人員正在進行後續研究,以探討如何維持這些變化。

這項研究揭示成人大腦也具有可塑性,尤其是在學習與記憶形成上,推翻過往認為只有小孩的大腦才能輕易改變的傳統觀念;對於那些因腦傷而失去聽覺的人,這項研究也帶來希望,或許有一天可暫時將視力屏蔽,改善聽覺的傳導能力。

此研究報告已刊登在 Neuron 期刊,由約翰霍普金斯大學、馬里蘭大學共同發表。