當(dāng)17世紀(jì)的哲學(xué)家威廉·莫利紐茲（William Molyneux）將失明的少女娶回家時(shí)，他肯定沒想到，自己會(huì)因緣際會(huì)成為視覺問題爭(zhēng)論的焦點(diǎn)之一。

作為一名哲學(xué)家，他提出了這樣一個(gè)問題并與好友洛克進(jìn)行了討論：如果一個(gè)人先天失明，現(xiàn)已長(zhǎng)大成人并學(xué)會(huì)了通過觸覺區(qū)分立方體和球體，假設(shè)現(xiàn)在他又能看見了，那么在摸到物體之前他能通過視力區(qū)分哪個(gè)是立方體，哪個(gè)是球體嗎？

作為經(jīng)驗(yàn)主義的哲學(xué)家，洛克在《人類理解論》中給出的回答是否定的。而直到莫利紐茲去世整整30年后，真實(shí)情況才得以初步驗(yàn)證。1728年，有醫(yī)生為一個(gè)先天失明的13歲男孩摘除了白內(nèi)障，并測(cè)試了他的視力。雖然男孩很聰明，然而完成基本的視覺任務(wù)對(duì)于剛恢復(fù)視力的他而言卻困難重重。他沒有距離感，也不知道什么是空間或大小，同樣也分不清二維和三維，他感覺眼前的世界一片混亂。直到過了一段時(shí)間，他的大腦才逐漸適應(yīng)了視覺信息。

這種先天失明而后又恢復(fù)視力的案例在過去幾百年也偶有出現(xiàn)，人們也逐漸意識(shí)到了先天基礎(chǔ)和后天經(jīng)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)一個(gè)健全大腦的必要性。

而三百年后的今天，隨著人們?cè)絹碓街匾暱茨樐X科學(xué)，這一現(xiàn)象也被深入研究以理解視覺系統(tǒng)的工作原理。就在最近，在5位印度的9-17歲的先天性失明兒童經(jīng)過手術(shù)恢復(fù)視力之后，科學(xué)家研究了他們對(duì)人臉和非人臉圖像區(qū)分能力的發(fā)展^[17]。這篇論文發(fā)表在PNAS（美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊）上，論文稱，這些兒童在剛獲得視力時(shí)無法區(qū)分人臉和非人臉，但是在以后幾個(gè)月就發(fā)展出了這種能力，這也表明，這種人臉/非人臉區(qū)分能力的獲得并不僅限于童年早期的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。

5位失明患者的信息。其中FC值代表能數(shù)清手指的距離，HM代表僅能看到手掌晃動(dòng)，logMAR代表對(duì)數(shù)視力，為方便閱讀，在“/”后給出了常見的繆式法（即5分表達(dá)法），正常視力為5，視力4.0相當(dāng)于650度近視。制圖：半個(gè)書生，數(shù)據(jù)來源：參考文獻(xiàn)[17]

根據(jù)腦科學(xué)的研究人們已經(jīng)知道，人類在進(jìn)化過程中發(fā)展出了專門識(shí)別人臉的腦區(qū)。其中右側(cè)梭狀回面孔區(qū)^[1]是人臉認(rèn)知的重要區(qū)域。剛出生的嬰兒由于大腦發(fā)育不健全，因此無法認(rèn)識(shí)人臉，直到7、8個(gè)月大時(shí)，小寶寶才對(duì)人臉有了辨識(shí)能力。普遍認(rèn)為，在6歲之前，大腦一直在迅速發(fā)育，而胎兒期和兩歲之前更是大腦生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，兩歲以后則主要是大腦細(xì)胞體積和重量的增加以及智力的開發(fā)。

之前的相關(guān)研究表明，視覺功能的低級(jí)方面，如高分辨率視覺和雙眼深度感知，都是在關(guān)鍵時(shí)期形成，這段時(shí)間內(nèi)的視覺剝奪會(huì)造成這種能力的永久損失^[2,3-6]。而關(guān)鍵時(shí)期是否也適用于如面部感知這種較高級(jí)別的視覺任務(wù)呢？在此之前，這個(gè)問題尚無答案，這主要是因?yàn)閷?duì)關(guān)鍵時(shí)期的研究多是用動(dòng)物進(jìn)行的，因而難以評(píng)估高水平視覺的能力表現(xiàn)。早期的失明病人很少有人能重新獲得視力，所以關(guān)于該問題的人類數(shù)據(jù)很少。但個(gè)人案例研究表明，早期視覺剝奪會(huì)損害病人的識(shí)別能力^[7-11]。對(duì)失明約2-6個(gè)月后獲得視力的兒童的研究表明，盡管他們?cè)谌四樧R(shí)別方面表現(xiàn)出微弱的受損痕跡^[12,13,14]，但尚未發(fā)現(xiàn)他們?cè)趲в腥四樐拥奈矬w上看出人臉的能力受到損害。因此人們推測(cè)，人臉/非人臉識(shí)別能力在視力被短期剝奪之后可以恢復(fù)。然而，我們依然不知道，如果視覺剝奪持續(xù)時(shí)間超過人類所知的視覺關(guān)鍵時(shí)期，那么后果會(huì)如何？本文的研究便給出了這一問題的答案。

為了驗(yàn)證視覺系統(tǒng)區(qū)分人臉和非人臉的能力是否也形成于發(fā)育關(guān)鍵期，數(shù)位科學(xué)家研究了5名早盲患者的視力發(fā)育過程，這5名患者經(jīng)過醫(yī)生們的悉心治療，在幼兒期過去了數(shù)年之后終于獲得了視力。科學(xué)家們測(cè)試了這些兒童對(duì)人臉和非人臉圖像的區(qū)分能力，發(fā)現(xiàn)在剛恢復(fù)視力時(shí)，受試者無法區(qū)分人臉和非人臉，但這種能力在幾個(gè)月內(nèi)就有了很大改善。

在患兒手術(shù)之后，研究人員用來測(cè)試患者對(duì)人臉/非人臉區(qū)分能力的刺激圖像。從上到下每列與人臉的相似性遞增，最底部為人臉正面圖。整個(gè)數(shù)據(jù)集包含300張圖像，并被分別標(biāo)記為NF0（隨機(jī)選擇的非人臉圖像），NFL、NFM、NFH（這些圖像被計(jì)算機(jī)人臉識(shí)別系統(tǒng)分別以低、中、高的錯(cuò)誤概率判定為人臉^[15]，并經(jīng)過了中人類評(píng)估者和相關(guān)計(jì)算指標(biāo)的評(píng)價(jià)）和F（真正的人臉）^[16]。圖片來源：參考文獻(xiàn)[17]

E為第五個(gè)患兒的能力恢復(fù)情況，F(xiàn)為這五個(gè)患兒的能力恢復(fù)平均情況。其中，橫坐標(biāo)表示治療前后的時(shí)間，縱坐標(biāo)表示將數(shù)據(jù)庫中每類圖片認(rèn)作人臉的比例，前四類代表錯(cuò)誤地將物體識(shí)別為人臉的比率，最后一類代表正確識(shí)別。圖片來源：參考文獻(xiàn)[17]

論文的作者認(rèn)為，這一研究表明，首先，人類識(shí)別人臉/非人臉的能力在關(guān)鍵時(shí)期之后也可以很好地形成；第二，這種能力的獲得速度很快，只需要幾個(gè)星期的視覺體驗(yàn)即可;第三，這種能力從沒有到恢復(fù)正常呈現(xiàn)出等級(jí)式的發(fā)展。這表明這種視覺能力的形成可能不受制于嚴(yán)格的關(guān)鍵時(shí)期。作者也發(fā)現(xiàn)了一些有趣現(xiàn)象，比如所有被試者在恢復(fù)視力后視覺敏銳度仍在減小，這證明了關(guān)鍵期的存在，但是他們的人臉/非人臉識(shí)別能力卻在提高，這個(gè)矛盾表明，針對(duì)不同的視覺技巧可能存在不同的關(guān)鍵期，而將各方面的視覺能力視為單一整體的觀點(diǎn)可能存在問題^[18-20]。這項(xiàng)研究也為今后對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的研究和失明的治療奠定了基礎(chǔ)。（編輯：婉珺）

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