只剩半個(gè)大腦，人識(shí)字看臉準(zhǔn)確率竟還能達(dá)80% | PNAS

alex 2022-11-06 14:13:04 來(lái)源：量子位

Alex 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

只剩下半個(gè)腦子，人竟然還能思考，而且還是比較正常的那種?。▌e怕，本文并不驚悚）

一項(xiàng)新研究顯示：

在80%以上的時(shí)間里，被切除半腦者都可以正確識(shí)字，而且也不臉盲。

本研究背后的團(tuán)隊(duì)指出：

大腦具有令人驚訝的可塑性，它可以通過(guò)重新連接來(lái)適應(yīng)巨大的創(chuàng)傷。

失去一半大腦并不等于失去一半功能！

相關(guān)成果論文已經(jīng)登上了科學(xué)界四大名刊之一的PNAS（美國(guó)國(guó)家科學(xué)院官方科學(xué)雜志）。

下面就來(lái)看看研究人員們具體是如何操作的。

半腦患者識(shí)字認(rèn)人準(zhǔn)確率達(dá)80%

他們希望通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，搞清楚兩個(gè)問(wèn)題：

• 只有一個(gè)半球發(fā)育的患者是否能正常識(shí)別文字和面部？
• 留下左腦或留下右腦會(huì)有明顯差異嗎？

（這里提個(gè)問(wèn)：你認(rèn)為左腦發(fā)達(dá)還是右腦發(fā)達(dá)的人更聰明？答案一會(huì)兒揭曉）

首先，他們找來(lái)了58位正常人（作對(duì)照）和一群特殊的年輕人：

40名做過(guò)兒童半球切除術(shù)的患者。他們的中位年齡為16.7歲。

一般來(lái)說(shuō)，由于半球切除術(shù)非常罕見(jiàn)，所以科學(xué)家很少有機(jī)會(huì)一下子接觸到多位合適的病人。

但由于這幾年來(lái)一些眾所周知的原因，遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)變得更普及了，所以該團(tuán)隊(duì)才能同時(shí)找來(lái)這么多人，這個(gè)數(shù)字在此類(lèi)研究中是前所未有的。

為了區(qū)分患者主要保留的是哪邊大腦，研究者將留下左腦的患者稱(chēng)為L(zhǎng)H患者，把留下右腦的患者稱(chēng)為RH患者。

接下來(lái)研究人員設(shè)計(jì)并開(kāi)展了2組實(shí)驗(yàn)。

先來(lái)說(shuō)說(shuō)實(shí)驗(yàn)一：被試們?cè)?strong>視野的中央觀看許多組成對(duì)的單詞和人臉圖像。

每組單詞都有2個(gè)，而且二者完全相同或者只差一個(gè)字母；比如：“soup”和“soap”、“tank” 和“tack”。

同理，每組人像也是2張，二者完全相同或者看起來(lái)差別不大。

這些單詞或人像都按組播放，而且其中一個(gè)先出現(xiàn)750毫秒，緊接著另外一個(gè)再“一閃而過(guò)”。

然后，被試們需要說(shuō)出剛剛看到的人像或單詞是相同還是不同的。

初步收集到數(shù)據(jù)后，研究人員進(jìn)行了廣義線性混合效應(yīng)模型（LMEM）擬合等分析。

結(jié)果顯示，在人臉和單詞識(shí)別方面，正常人的綜合表現(xiàn)確實(shí)都比患者好。

不過(guò)患者與正常人在這些任務(wù)上的平均準(zhǔn)確率差異不超過(guò)10%，而且患者的準(zhǔn)確率也達(dá)到了80%以上。

此外，LH和RH患者的判別準(zhǔn)確率沒(méi)有明顯的差異。

為了更直接地比較患者的大腦單半球和正常人的大腦單半球有無(wú)什么功能差異，研究者們還開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)二。

被試們看的東西依然是這些成對(duì)的單詞和人像圖，播放方式也同上。

但這回，所有正常人都只用一半視野來(lái)觀看單詞或人像圖。他們被蒙住一邊眼睛，只用另一只眼睛觀察，其中半數(shù)的人只用左眼，而另外的人只用右眼。

患者們則被允許用兩只眼睛看。

收集到數(shù)據(jù)后，研究者們同樣進(jìn)行了廣義線性混合效應(yīng)模型（LMEM）擬合等分析。

結(jié)果顯示，就算蒙住一只眼睛，正常人判別面部的準(zhǔn)確率依然高于患者；不過(guò)在單詞辨析方面，用右眼看的正常人和患者之間差別不大。

那用左眼來(lái)看的正常人呢？

他們?cè)?strong>單詞辨析上的表現(xiàn)優(yōu)于用右眼看的人。不過(guò)在看臉?lè)矫妫米笱刍蛴已劭床](méi)有明顯差異。

對(duì)于這些新出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，論文通訊作者、心理學(xué)教授Marlene Behrmann博士高興地表示：

這開(kāi)啟了研究人類(lèi)神經(jīng)可塑性的大門(mén)，現(xiàn)在我們終于能開(kāi)始研究大腦的重組能力了！

團(tuán)隊(duì)未來(lái)還將繼續(xù)探索單一大腦半球的功能上限。

研究團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)介&彩蛋

研究團(tuán)隊(duì)來(lái)自匹茲堡大大學(xué)和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)。

論文一作兼通訊作者，Michael Granovetter博士，目前也正在研究癲癇和自閉癥。

另一位通訊作者，Marlene Behrmann，現(xiàn)任匹茲堡大學(xué)和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的眼科和心理學(xué)教授。

最后，還有一個(gè)彩蛋——

來(lái)回答下前文的那個(gè)問(wèn)題：其實(shí)吧……最好是兩邊腦子都發(fā)達(dá)。（手動(dòng)狗頭）

雖然有種廣為流傳的說(shuō)法：擅長(zhǎng)用左腦思考的人，數(shù)學(xué)和邏輯能力更強(qiáng)；而右腦發(fā)達(dá)的人，則更具創(chuàng)造力。

不過(guò)現(xiàn)有的眾多新研究已顯示，在處理許多任務(wù)時(shí)，大腦的兩邊并沒(méi)有那么對(duì)立，而是協(xié)同合作的。

有實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)大腦的兩個(gè)半球同時(shí)工作時(shí)，做數(shù)學(xué)的能力達(dá)到最強(qiáng)。

論文地址：
https://medicalxpress.com/news/2022-10-word-recognition-adequately-brain.html
參考鏈接：
https://neurosciencenews.com/word-face-recognition-neuroplasticity-21725/