开yun官网入口登录APP下载 「用舌头看世界」， “体外万能感官”的未来

你有没有想过为什么接吻比牵手感觉更好？

舌头是我们身体中一个非常重要的工具，但由于其位置而很难研究。

但它让我们进入味觉的奇妙世界，更重要的是它比指尖对触觉更敏感。舌头可以说是人体最有功能性的器官。没有它，我们就无法说话、唱歌或享用美味的饮品。

因此，在神经科学领域，对舌头的研究和“开发”不断进行，并取得突破性成果，具有巨大而广阔的应用潜力。

01 “感觉替代”的新世界

1969年，《自然》杂志发表了一篇论文，详细介绍了一种特殊的仪器，可以让盲人通过“按摩”背部来“看见”东西。

虽然准确率不高，盲人只能分辨出一些简单的图案，比如香蕉、电话等，但这项前瞻性甚至科幻的实验成功，为神经可塑性和感觉替代开辟了一条真正可行的道路。

这项研究的主要负责人是威斯康星大学麦迪逊分校的教授保罗·巴赫-里塔，他提出的神经可塑性理论被誉为20世纪认知科学最伟大的发现之一：神经系统具有不断适应外界的能力，能够因环境的变化而改变自身的结构；大脑内部突触和神经元之间的连接，能够因学习和经验的影响而建立新的连接。

保罗·巴赫-里塔还提出了感觉替代理论：将一种感觉的知觉转换成另一种感觉的刺激，他也被称为“感觉替代之父”。

人脑毕竟是一个核心处理器，当外界的各种感觉信息传递到大脑时，无论是光子、空气压缩波、分子浓度、压力、质地还是温度，都会统一转换成大脑的一种通用语言：电化学信号。

也就是说，如果没有大脑处理，那么视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等输入大脑的信息都将毫无意义。相反，如果大脑完好无损，只是失去了某一种感觉，大脑就会用其他感觉信息来代替，大脑可以通过不断学习、理解新的信号来重新组织感觉知觉，弥补损失。“不管外界刺激通过哪个受体进入，大脑都是以类似的方式处理知觉信息。”

这种“化腐朽为神奇”的特殊才能，来自于人类大脑神经灵活的可塑性，这或许归功于亿万年的生物进化，让大脑成为了能够随机应变的“大师”。

脑神经的可塑性在医疗健康领域得到充分利用，推动感觉替代技术领域不断突破。

感觉替代领域是一门跨学科科学，它结合了心理学、神经科学、计算机科学和工程学，旨在开发感觉替代设备（SSD），将感觉信息从一种感觉信号转换为另一种感觉信号。各种可穿戴的感觉替代设备也应运而生。

02 舌头展示

如何才能更好地帮助患有视觉系统障碍的人？

经过不断的研究和探索，Paul Bach-y-Rita教授发现了最佳的输入载体：舌头，具体的实用产品就是他研发的盲人专用的BrainPort眼镜。

正如 Wicab 创始人兼 BrainPort 开发者 Paul Bach-y-Rita 教授曾经说过的：“我们用大脑而不是眼睛去看。”

BrainPort 是一款突破性的电子设备，可让盲人用舌头“看世界”。它小巧方便，由一副配备微型摄像头的太阳镜、控制器和舌头显示器 (IOD) 组成。

使用时，需要把由400个微小电极组成的舌头显示器（棒棒糖形状的舌头）放入嘴里，摄像头捕捉到视觉信息，经控制器处理后转换成电脉冲，被舌头感知并传递到大脑的视觉区域形成知觉，感觉有点像有人在你的舌头上“画画”。也有人认为“学会用舌头感知图像信息就像学骑自行车一样”，虽然不是通过眼睛，但很多盲人戴上装置后就说“我看到了”。

因为我们看东西，靠的不仅仅是眼睛，还有大脑，眼睛只是负责把外界的光信号转化成电信号，大脑通过分析这些电信号，建立起对外界的认知。

很多盲人只是眼睛受损，但大脑里的视觉神经中枢却是完好的，要想“看”到东西，只能在体外完成光电转换，然后寻找新的接入点来取代眼睛，重新激活视觉神经中枢，这就是 BrainPort 的原理。

BrainPort 大约需要训练 10 小时后才会有实际帮助，佩戴时间越长、训练越多，帮助越大，实际效果因人而异，可能与个人学习能力、接受新事物的程度有关。

通过识别物体的大小和形状，甚至在不到一天的时间内形成三维感知，从未睁开眼睛的人就能“看”到世界。

2015年，美国食品药品管理局（FDA）批准它作为视障人士的辅助工具，这个“眼睛”就是BrainPort设备。

03 关注舌头

不过，巴斯大学心理学助理教授迈克·理查德森认为，尽管BrainPort已经存在很多年，但并没有太多现实世界的应用，尽管它的成本仅为视网膜植入物的十分之一。

迈克·理查森使用 BrainPort 测试一个人的注意力如何集中到舌头表面开yun官网入口登录APP下载，以确定感知的差异是否是原因。

在心理学研究中，有一种测试注意力的著名方法，称为波斯纳提示法（Posner Cueing），以美国心理学家迈克·波斯纳（Mike Posner）的名字命名kaiyun官方网app下载appkaiyun体育，他在 20 世纪 80 年代开发了这种方法。这种方法测量的是视觉注意力。

注意力是将我们周围的事物带入我们意识的一系列过程，波斯纳发现我们的注意力可以通过视觉刺激来引导。

如果我们短暂地看到有东西移出我们的视野，我们的注意力就会集中在那个区域。人类可能已经进化出这种方式来适应潜伏在角落和视野边缘的危险。

这个过程也发生在感官之间。如果在一只耳朵附近听到可怕的黄蜂嗡嗡声，人的注意力就会迅速被吸引到身体的那一侧。大脑利用声音掌握黄蜂的大致位置，从而快速分配视觉注意力，并利用触觉注意力快速扑向或躲避。这就是“跨模态”注意力（视觉是一种感官模态，听觉是另一种）。

迈克·理查森 (Mike Richardson) 及其同事开发了波斯纳提示范式的变体，以分析大脑是否能够将触觉注意力分配给舌头表面，就像分配给手或其他注意力方式一样。

我们对视觉注意力以及用手和其他身体部位的触觉注意力了解很多，但我们不知道这些知识是否也适用于舌头。

这很重要，因为 BrainPort 的设计、制造和营销都是为了帮助人们用舌头“看”。但我们需要了解用舌头“看”是否与用眼睛看是一样的。这些问题的答案就像生活中的几乎所有事情一样，很复杂。

尽管舌头的敏感度极高，但与人体其他感官相比，舌头的注意力持续时间还是有限的。过度刺激舌头很容易导致感官超负荷，让人很难注意到正在发生的事情。

迈克·理查森的研究还发现，舌头上的注意力过程会受到声音的影响。例如，如果 BrainPort 用户听到左侧的声音，他们就能更容易地识别舌头左侧的信息。如果与听觉接口搭配使用，这可以帮助引导注意力，减少 BrainPort 中的感官超负荷。

单独使用 BrainPort 可能会过度刺激并无法提供可靠的信息。

巴斯大学的研究团队正在利用这些发现开发一种新设备，例如，可以帮助视障攀岩者产生其他的视觉感受。

为了防止信息过载，他们使用机器学习来识别攀爬点并过滤掉不太相关的信息，并且还在探索使用声音来提示下一个支撑位置，然后通过舌头上的反馈来确定支撑位置。

经过调整，该技术最终可以成为帮助盲人、聋哑人导航的可靠工具，甚至可以帮助无法使用双手的截瘫患者。

科技投资人、海银资本创始合伙人王煜全曾表示，盲人眼镜最里程碑的就是舌片，这或许是“体外万能感官”的开端，未来有了舌片，我们可能除了“五感”之外，还会有几十种感官，因为舌头可以承载很多感官。

希望基于“舌头”的研究能为更多的人打开一扇窗户，造福人类。

本文来自微信公众号，作者Cyber​​Med，36氪授权发布。