一名男子在實驗時嚇壞了,他喃喃自語說:「這些數字長得太怪了。」他看著盤子大小的數字「8」圖案,眼裡呈現的卻是一團雜亂無章的形狀。但當他把圖案轉90度時,數字形狀聚焦變得清晰起來。他開始不斷旋轉數字,一遍又一遍地看著它糊掉又聚焦。最後,他把圖案遞給旁邊的科學家說:「你得把它拿走。」
這個代號為RFS的人是一項新研究的實驗對象,他能閱讀單字和字母,但正如科學家在《美國國家科學院院刊》描述的那樣:他無法讀數字。這種詭異的特殊缺陷幫助了神經學家瞭解意識如何在大腦產生,艾倫研究所專攻意識的神經科學家克里斯多夫‧柯霍(Christof Koch)說:「這個案例表明,人的認知與意識能夠分離。」
RFS是一名年近60歲的工程地質學家,他從2010年10月開始出現頭痛、失憶、發抖和行走困難的症狀,醫生起初懷疑是中風,但始終無法確定病因,最後才發現他罹患了一種名為「大腦皮質基底核退化症」的疾病,這種疾病會殺死大腦細胞。
然後,數字開始在RFS的世界裡變得奇怪,例如時鐘上的4可能是顛倒的,最後變成一團無法辨認的「模糊形狀」。對於畢生都在使用數學的他來說,這簡直是一場災難。疾病不僅影響他的工作,連日常生活也是:他無法閱讀價格牌和限速標誌,入住旅館還必須用筆在房門前做記號。
但他還是可以進行心算和其他數學運算。奇怪的是,雖然不能讀數字2到9,但0和1似乎沒有異狀——科學家猜測,他能讀這兩個數字或許是它們長得像字母,或者是它們跟「沒有」和「有」的深層概念有關,所以大腦照常運作處理。最終,他不得不使用全新的數字系統,以符號代替數字;他決定繼續工作,並讓電腦在螢幕顯示新的數字系統。
2011年,RFS被轉介給約翰霍普金斯大學一個由麥克‧麥克洛斯基(Michael McCloskey)和當時的研究生特蕾莎‧舒伯特(Teresa Schubert)和大衛‧羅斯林(David Rothlein)所領導的神經科學團隊。研究團隊為RFS進行了一些測試,希望透過觸摸數字來幫助RFS看見,但結果不如預期。他可以感受到圖形的線條,但腦海的圖形仍然很混亂。舒伯特指出,很可能是因為大腦優先運用視覺而不是其他感官。感覺得到線條,但腦中卻看見完全不同的模樣讓RFS很困擾,麥克洛斯基說:「他知道自己可以為科學做出貢獻,也願意忍受複雜的測試,但過程並不愉快。」
測試結果還表明,RFS的缺陷並不是單純的視覺障礙。畢竟,當數字在特定方向時,他可以清楚看見數字的形狀。相反地,他的缺陷取決於大腦的解讀:當他無意識讓大腦回路記錄到一個數字時,一切就會失控。舒伯特表示,他仍然可以讀字母,很可能證明了大腦確實有另一個專門處理數字的區域的理論。他辨識和處理新數字系統的能力表明,他原本就不錯的數學程度並沒有受到影響。
或許更重要的是,RFS的缺陷能讓科學家瞭解意識的產生。在另一項測試中,約翰霍普金斯大學的科學家向他展示大量的數字與字母,並且在字母裡加進微小的人臉圖案。當觀察到帶有人臉圖案的字母時,RFS兩個都看到了,腦電圖也記錄到一種被稱為「N170」的特殊腦波,這種腦波與看見人臉密切相關。
作為對比,當科學家向他展示帶有人臉的數字時,數字很明顯蓋過了人臉的作用:無論是數字還是人臉,RFS兩個都沒有看到,整個圖案就像麵條般混亂。然而,腦電圖依然記錄到看見人臉時獨有的「N170」腦波。不知為何,儘管他沒有意識到,但他的大腦仍在處理與辨識人臉。這種缺陷表明,高階的認知處理和意識互不相干。
牛津大學專攻視覺意識缺陷(例如盲視,大腦視覺系統損傷的人所出現一種殘留且無意識的「視覺」)的神經科學家莎拉‧阿吉娜(Sara Ajina)表示,她經常懷疑科學家能從單一個案研究中學到東西,但RFS的研究值得讚揚,因為它超越了基本的數字缺陷,並探索缺陷如何影響臉部辨識和其他更高階的大腦功能。
不過她娜還是希望約翰霍普金斯大學的研究團隊可以在數字中加入更多刺激,例如RFS是否能注意到數字的移動,而不只是觀看靜態的圖形。考量到人類大腦對視覺特別重視,或許讓物體移動能有所突破,直接穿越他的意識與認知。
可惜的是,這些問題目前可能沒辦法得到解答:由於RFS的健康狀況越來越差,他的說話和行動能力已經受到影響。但他特殊的缺陷和忍受測試的意願,也讓科學家學到了很多新東西。
原文出處:ScienceMag