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银泉猴

2020年6月23日 字数:1619 来源:大脑的情绪生活 作者:[美]理查德·戴维森;沙伦·贝格利 提供人:zhangshaoping8......

接下来就发生了银泉猴事件。[110]这些实验室动物——恒河猴(rhesus macaque,又称rhesus monkey)——成了生物医学研究史上最著名的一桩争议事件的主角。在美国马里兰州银泉市(Silver Spring)的行为研究中心(Institute for Behavioral Research),17只实验室猴子咬掉了39根自己的指头——动物保护人士谴责这样的后果是由虐待与极端恶劣的生活条件造成的。事实上,猴子之所以会咬掉自己的手指头,主要是因为它们的手指已经没有了感觉。实验室的首席科学家爱德华·陶布(Edward Taub)事先通过手术为9只猴子切除了它们一只或两只手臂的感觉神经。(陶布相信自己的实验会带来能够有效治疗中风的新方法。他的初衷是希望弄清楚动物活动四肢的时候是否需要感觉的反馈,他的研究结论是不需要。)因此,这些动物的手臂已经完全失去了知觉。

银泉猴事件引发了影响全美的动物权利运动。在这些猴子被动物保护人士从救出,得以免受进一步研究的戕害之后,它们终于能够安宁地终老。科学家提出,既然为了帮助剩余的(有几只在数年后因为自然原因而死去)那些猴子免除痛苦,它们反正都要接受安乐死,或许可以让它们为科学做出最后的贡献:在躯体感觉皮质失去手指、手掌以及手臂的知觉约12年之后,让科学家检查它们的大脑发生了怎样的变化。这再次引发了争议。

1991年的一项研究考察了这些失去感觉的猴子。[111]对当时仍在“先天决定”的泥淖里挣扎的神经科学来说,这项研究的发现是令人震惊的。猴子躯体感觉皮质中有一个区域原本是用来处理手指与手掌的感觉的,但是在感觉神经切除之后,这个区域的功能发生了改变:由于年复一年都接收不到手部发出的感觉信号,它最后处理起了来自脸部的感觉信号。按照神经科学的教诲,一个大脑区域一旦出现了“传入神经阻滞”(deafferentation)——不再能接收到它曾经能够接收到的来自身体某部位的感觉信号——就会干脆关张大吉,因为那是它与生俱来的唯一功能。事实并非如此。接收脸部感觉信号的大脑区域会扩张至10—14平方毫米,用这些科学家的话来说就是,出现了“大规模的皮质功能重组(reorganization)”,“比之前研究发现的要高出了一个数量级”。

几乎与此同时,另一些关于猴子的研究(这些研究要人道得多)指出,另一些因素也可以使成年灵长类动物的大脑发生变化,虽然这些因素远不及截肢手术或神经切除手术那么极端,带来的创伤也要小得多。生活方式与行为方式也可以影响灵长类动物的大脑。在一项开创性的研究中,加州大学旧金山分校的科学家在枭猴(owl monkey)身上培养出了极其敏锐的手指触觉。科学家进行了所谓的转盘实验[112]——他们设法让猴子将前臂伸出笼子,再将它们的手指轻轻放在一个直径约为10厘米的圆盘上,圆盘上刻有楔形的凹槽。目的是要让猴子将手指轻轻放在圆盘上,在圆盘旋转的时候仍保持接触——但既不能太用力,否则会让圆盘的旋转停下来,也不要完全不使劲,否则手指会被转盘甩开,就像坐老式的旋转木马手却没有抓稳的小孩一样。(利用一张在唱机中播放的密纹唱片,你也可以体会到类似的感觉:试着把手指放到旋转的唱片上,触摸唱片上的音槽,但既不要按得唱片都不转了,也不要让你的手指被唱片甩开。)实验中的猴子日复一日地进行着这个练习,总共做了有数百遍之多。最后的结果是:猴子大脑中(具体来说,是在躯体感觉皮质中)用于接收手指感觉信号的一个区域,在手指经过反复练习触摸转盘上的凹槽之后,面积增加至原来的4倍。仅仅是熟练掌握了一项对指尖的敏感度要求极高的技巧,就能让一个大脑区域的面积扩张,侵占其他功能(处理其他手指传来的感觉信号)的领地。大脑结构与功能之间的对应关系并非先天决定。相反,大脑功能与生理结构的关系——它将哪些空间分配于一项任务或者一个身体部位——由动物的行为方式塑造。

某个身体部位传来的触觉信号由哪个大脑区域来负责处理,这是可以通过经验来改变的。同样,我们也可以通过经验来改变负责某个身体部位动作的大脑区域。同样来自加州大学旧金山分校的科研人员[113]让一些猴子学会了用手指灵敏地将一个小杯子(小到只能容下一根猴子的手指头)里的食物颗粒拨拉出来。这些猴子的大脑也出现了类似的变化:运动皮质中控制手指动作的区域体积增加至原来的2倍,将原本控制身体其他部位的区域据为己有。

那么对于人类又如何呢?也许在猴子身上发现的大脑变化仅仅适用于猴子,也许人类的大脑——人脑可以说是世间最复杂的结构,可以想象人脑一旦发生改变,可能会带来危险——在某种意义上是拒绝这样的敲打和修补的。为了回答这个问题,我们可以去考察感觉经验迥异于常人的人——盲人和聋人。

大脑

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