你有沒有想過為什么接吻比牽手感覺更好？

舌頭是我們身體中一個(gè)非常重要的工具，但由于其位置而很難研究。

但它讓我們進(jìn)入味覺的奇妙世界，更重要的是它比指尖對(duì)觸覺更敏感。舌頭可以說是人體最有功能性的器官。沒有它，我們就無法說話、唱歌或享用美味的飲品。

因此，在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，對(duì)舌頭的研究和“開發(fā)”不斷進(jìn)行，并取得突破性成果，具有巨大而廣闊的應(yīng)用潛力。

01 “感覺替代”的新世界

1969年，《自然》雜志發(fā)表了一篇論文，詳細(xì)介紹了一種特殊的儀器，可以讓盲人通過“按摩”背部來“看見”東西。

雖然準(zhǔn)確率不高，盲人只能分辨出一些簡單的圖案，比如香蕉、電話等，但這項(xiàng)前瞻性甚至科幻的實(shí)驗(yàn)成功，為神經(jīng)可塑性和感覺替代開辟了一條真正可行的道路。

這項(xiàng)研究的主要負(fù)責(zé)人是威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的教授保羅·巴赫-里塔，他提出的神經(jīng)可塑性理論被譽(yù)為20世紀(jì)認(rèn)知科學(xué)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一：神經(jīng)系統(tǒng)具有不斷適應(yīng)外界的能力，能夠因環(huán)境的變化而改變自身的結(jié)構(gòu)；大腦內(nèi)部突觸和神經(jīng)元之間的連接，能夠因?qū)W習(xí)和經(jīng)驗(yàn)的影響而建立新的連接。

保羅·巴赫-里塔還提出了感覺替代理論：將一種感覺的知覺轉(zhuǎn)換成另一種感覺的刺激，他也被稱為“感覺替代之父”。

人腦畢竟是一個(gè)核心處理器，當(dāng)外界的各種感覺信息傳遞到大腦時(shí)，無論是光子、空氣壓縮波、分子濃度、壓力、質(zhì)地還是溫度，都會(huì)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成大腦的一種通用語言：電化學(xué)信號(hào)。

也就是說，如果沒有大腦處理，那么視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等輸入大腦的信息都將毫無意義。相反，如果大腦完好無損，只是失去了某一種感覺，大腦就會(huì)用其他感覺信息來代替，大腦可以通過不斷學(xué)習(xí)、理解新的信號(hào)來重新組織感覺知覺，彌補(bǔ)損失。“不管外界刺激通過哪個(gè)受體進(jìn)入，大腦都是以類似的方式處理知覺信息?！?/p>

這種“化腐朽為神奇”的特殊才能，來自于人類大腦神經(jīng)靈活的可塑性，這或許歸功于億萬年的生物進(jìn)化，讓大腦成為了能夠隨機(jī)應(yīng)變的“大師”。

腦神經(jīng)的可塑性在醫(yī)療健康領(lǐng)域得到充分利用，推動(dòng)感覺替代技術(shù)領(lǐng)域不斷突破。

感覺替代領(lǐng)域是一門跨學(xué)科科學(xué)，它結(jié)合了心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程學(xué)，旨在開發(fā)感覺替代設(shè)備（SSD），將感覺信息從一種感覺信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一種感覺信號(hào)。各種可穿戴的感覺替代設(shè)備也應(yīng)運(yùn)而生。

02 舌頭展示

如何才能更好地幫助患有視覺系統(tǒng)障礙的人？

經(jīng)過不斷的研究和探索，Paul Bach-y-Rita教授發(fā)現(xiàn)了最佳的輸入載體：舌頭，具體的實(shí)用產(chǎn)品就是他研發(fā)的盲人專用的BrainPort眼鏡。

正如 Wicab 創(chuàng)始人兼 BrainPort 開發(fā)者 Paul Bach-y-Rita 教授曾經(jīng)說過的：“我們用大腦而不是眼睛去看?！?/p>

BrainPort 是一款突破性的電子設(shè)備，可讓盲人用舌頭“看世界”。它小巧方便，由一副配備微型攝像頭的太陽鏡、控制器和舌頭顯示器 (IOD) 組成。

使用時(shí)，需要把由400個(gè)微小電極組成的舌頭顯示器（棒棒糖形狀的舌頭）放入嘴里，攝像頭捕捉到視覺信息，經(jīng)控制器處理后轉(zhuǎn)換成電脈沖，被舌頭感知并傳遞到大腦的視覺區(qū)域形成知覺，感覺有點(diǎn)像有人在你的舌頭上“畫畫”。也有人認(rèn)為“學(xué)會(huì)用舌頭感知圖像信息就像學(xué)騎自行車一樣”，雖然不是通過眼睛，但很多盲人戴上裝置后就說“我看到了”。

因?yàn)槲覀兛礀|西，靠的不僅僅是眼睛，還有大腦，眼睛只是負(fù)責(zé)把外界的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，大腦通過分析這些電信號(hào)，建立起對(duì)外界的認(rèn)知。

很多盲人只是眼睛受損，但大腦里的視覺神經(jīng)中樞卻是完好的，要想“看”到東西，只能在體外完成光電轉(zhuǎn)換，然后尋找新的接入點(diǎn)來取代眼睛，重新激活視覺神經(jīng)中樞，這就是 BrainPort 的原理。

BrainPort 大約需要訓(xùn)練 10 小時(shí)后才會(huì)有實(shí)際幫助，佩戴時(shí)間越長、訓(xùn)練越多，幫助越大，實(shí)際效果因人而異，可能與個(gè)人學(xué)習(xí)能力、接受新事物的程度有關(guān)。

通過識(shí)別物體的大小和形狀，甚至在不到一天的時(shí)間內(nèi)形成三維感知，從未睜開眼睛的人就能“看”到世界。

2015年，美國食品藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)它作為視障人士的輔助工具，這個(gè)“眼睛”就是BrainPort設(shè)備。

03 關(guān)注舌頭

不過，巴斯大學(xué)心理學(xué)助理教授邁克·理查德森認(rèn)為，盡管BrainPort已經(jīng)存在很多年，但并沒有太多現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用，盡管它的成本僅為視網(wǎng)膜植入物的十分之一。

邁克·理查森使用 BrainPort 測試一個(gè)人的注意力如何集中到舌頭表面開yun官網(wǎng)入口登錄APP下載，以確定感知的差異是否是原因。

在心理學(xué)研究中，有一種測試注意力的著名方法，稱為波斯納提示法（Posner Cueing），以美國心理學(xué)家邁克·波斯納（Mike Posner）的名字命名kaiyun官方網(wǎng)app下載appkaiyun體育，他在 20 世紀(jì) 80 年代開發(fā)了這種方法。這種方法測量的是視覺注意力。

注意力是將我們周圍的事物帶入我們意識(shí)的一系列過程，波斯納發(fā)現(xiàn)我們的注意力可以通過視覺刺激來引導(dǎo)。

如果我們短暫地看到有東西移出我們的視野，我們的注意力就會(huì)集中在那個(gè)區(qū)域。人類可能已經(jīng)進(jìn)化出這種方式來適應(yīng)潛伏在角落和視野邊緣的危險(xiǎn)。

這個(gè)過程也發(fā)生在感官之間。如果在一只耳朵附近聽到可怕的黃蜂嗡嗡聲，人的注意力就會(huì)迅速被吸引到身體的那一側(cè)。大腦利用聲音掌握黃蜂的大致位置，從而快速分配視覺注意力，并利用觸覺注意力快速撲向或躲避。這就是“跨模態(tài)”注意力（視覺是一種感官模態(tài)，聽覺是另一種）。

邁克·理查森 (Mike Richardson) 及其同事開發(fā)了波斯納提示范式的變體，以分析大腦是否能夠?qū)⒂|覺注意力分配給舌頭表面，就像分配給手或其他注意力方式一樣。

我們對(duì)視覺注意力以及用手和其他身體部位的觸覺注意力了解很多，但我們不知道這些知識(shí)是否也適用于舌頭。

這很重要，因?yàn)?BrainPort 的設(shè)計(jì)、制造和營銷都是為了幫助人們用舌頭“看”。但我們需要了解用舌頭“看”是否與用眼睛看是一樣的。這些問題的答案就像生活中的幾乎所有事情一樣，很復(fù)雜。

盡管舌頭的敏感度極高，但與人體其他感官相比，舌頭的注意力持續(xù)時(shí)間還是有限的。過度刺激舌頭很容易導(dǎo)致感官超負(fù)荷，讓人很難注意到正在發(fā)生的事情。

邁克·理查森的研究還發(fā)現(xiàn)，舌頭上的注意力過程會(huì)受到聲音的影響。例如，如果 BrainPort 用戶聽到左側(cè)的聲音，他們就能更容易地識(shí)別舌頭左側(cè)的信息。如果與聽覺接口搭配使用，這可以幫助引導(dǎo)注意力，減少 BrainPort 中的感官超負(fù)荷。

單獨(dú)使用 BrainPort 可能會(huì)過度刺激并無法提供可靠的信息。

巴斯大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)正在利用這些發(fā)現(xiàn)開發(fā)一種新設(shè)備，例如，可以幫助視障攀巖者產(chǎn)生其他的視覺感受。

為了防止信息過載，他們使用機(jī)器學(xué)習(xí)來識(shí)別攀爬點(diǎn)并過濾掉不太相關(guān)的信息，并且還在探索使用聲音來提示下一個(gè)支撐位置，然后通過舌頭上的反饋來確定支撐位置。

經(jīng)過調(diào)整，該技術(shù)最終可以成為幫助盲人、聾啞人導(dǎo)航的可靠工具，甚至可以幫助無法使用雙手的截癱患者。

科技投資人、海銀資本創(chuàng)始合伙人王煜全曾表示，盲人眼鏡最里程碑的就是舌片，這或許是“體外萬能感官”的開端，未來有了舌片，我們可能除了“五感”之外，還會(huì)有幾十種感官，因?yàn)樯囝^可以承載很多感官。

希望基于“舌頭”的研究能為更多的人打開一扇窗戶，造福人類。

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