剝奪動(dòng)物視覺(jué)引起的后果

　　倘若把一個(gè)人的眼睛長(zhǎng)期蒙起來(lái)， 會(huì)產(chǎn)生什么后果呢？ 對(duì)這個(gè)問(wèn)題的研究有助于探明經(jīng)驗(yàn)在認(rèn)識(shí)外界事物中的重要性， 可是這種實(shí)驗(yàn)不能在人的身上進(jìn)行， 因?yàn)檫@樣做是不人道的， 也是不允許的，  所以只好用動(dòng)物做實(shí)驗(yàn)。

　　科學(xué)家們做了這樣一項(xiàng)研究， 他們把鴿子的眼皮縫起來(lái)， 并且給它戴上不透明的頭罩， 過(guò)了一段時(shí)間當(dāng)使它們的眼皮睜開(kāi)且去掉頭罩之后， 它們就采取一種異乎尋常的姿勢(shì)， 它們好象在空間位置上分不清左右前后一樣， 它們不會(huì)避開(kāi)前面的物體， 而是撞在障礙物上。 在小貓、兔子和黑猩猩身上也可以觀察到類似的現(xiàn)象， 如果把魚(yú)養(yǎng)在黑暗的水池子里， 過(guò)了一段時(shí)間之后， 當(dāng)把它們放在有光照的魚(yú)缸里時(shí)， 它們也常常會(huì)撞在魚(yú)缸的壁上。

　　1948 年有一位名叫瑞森 （Riesen） 的研究者， 做了一項(xiàng)有趣的實(shí)驗(yàn)，他把一些黑猩猩關(guān)在完全黑暗的箱子里， 養(yǎng)了六個(gè)月， 當(dāng)這些黑猩猩重見(jiàn)光明之后， 這些動(dòng)物的行為象瞎子一樣， 什么也看不見(jiàn)。之所以造成這種結(jié)局， 科學(xué)家們認(rèn)為這是由于養(yǎng)在完全黑暗的條件下， 它們的視網(wǎng)膜產(chǎn)生了退行性變化而造成的。視網(wǎng)膜是專門用來(lái)感受光刺激的， 這種組織退化了， 動(dòng)物感覺(jué)不到光線， 自然就看不見(jiàn)東西變成了瞎子。 1963 年休伯 （Hubel） 和魏塞爾 （Wiesel） 的進(jìn)一步研究表明， 剝奪了動(dòng)物的視覺(jué)， 就會(huì)使大腦皮層中視覺(jué)細(xì)胞的功能發(fā)生紊亂。

　　英國(guó)神經(jīng)生理學(xué)家布萊克莫爾 （Blackmore） 等人， 于 1970 年做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)： 他們把小貓養(yǎng)在一個(gè)圓柱形容器里， 容器的壁完全是由豎的條紋構(gòu)成的， 結(jié)果出現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)象， 當(dāng)把一根棍豎起來(lái)給它們看時(shí)， 它們能象正常動(dòng)物那樣進(jìn)行反應(yīng)， 表現(xiàn)出有 "興趣"， 可是當(dāng)同一根棍橫著給它們看時(shí)， 它們卻若無(wú)其事。后來(lái)對(duì)這些動(dòng)物的大腦進(jìn)一步研究表明， 這些動(dòng)物的大腦皮層中， 對(duì)橫向刺激起反應(yīng)的細(xì)胞大為減少， 這種結(jié)果顯然是由于在動(dòng)物早年的生活中， 缺乏刺激所造成的。這些實(shí)驗(yàn)告訴我們， 視覺(jué)器官如果不讓它執(zhí)行看東西的功能， 它就要退化，最后失去其應(yīng)有的作用。

　　1971 年希爾斯 （Hirsch） 和斯派恩里報(bào)告了一項(xiàng)驚人的發(fā)現(xiàn)，視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)可以改變貓腦中神經(jīng)細(xì)胞對(duì)刺激的接受情況。希爾斯和斯派恩里把剛出生的貓放在黑暗環(huán)境里， 過(guò)了三個(gè)星期以后， 再給它戴上一付特制的眼鏡， 這種眼鏡可以給每只眼鏡提供不同的視覺(jué)， 一只眼所看到的只是三條橫著的棒， 另一只眼所看到的只是三個(gè)豎著的棒， 小貓只是花一部分時(shí)間戴這種眼鏡， 大部分時(shí)間是呆在黑暗的環(huán)境里。這種實(shí)驗(yàn)持續(xù) 10―12周之后， 再用計(jì)算機(jī)對(duì)貓的視覺(jué)神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)情況進(jìn)行檢查。

　　研究者們讓小貓看一個(gè)白屏幕， 屏幕上有一個(gè)小黑點(diǎn)， 這個(gè)黑點(diǎn)被位于幕后的計(jì)算機(jī)操縱著， 他可以在屏幕上作縱向或橫向移動(dòng)， 這種移動(dòng)是不連續(xù)的、跳動(dòng)的，在每一縱列和每一橫行可分別停留 50 次， 也就是說(shuō)整個(gè)屏幕可分布 2500 個(gè)點(diǎn)子。然后將視網(wǎng)膜上的感受野， 用計(jì)算機(jī)顯示在示波器的屏幕上， 視網(wǎng)膜上每一個(gè)受刺激的部位，在示波器屏幕的相應(yīng)部位都有一個(gè)代表點(diǎn)， 當(dāng)視網(wǎng)膜上的某一個(gè)點(diǎn)受到刺激時(shí)，計(jì)算機(jī)就把受到刺激而產(chǎn)生的動(dòng)作電位記錄下來(lái)， 當(dāng)它的數(shù)值超過(guò)額定限度時(shí)， 就在示波器屏幕的相應(yīng)部位顯示出一個(gè)點(diǎn)。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， 小貓戴上特制眼鏡之后， 原來(lái)只看橫棒的那只眼， 當(dāng)受到刺激之后， 在大腦皮層視覺(jué)區(qū)里神經(jīng)細(xì)胞的感受野呈橫條狀排列； 相反， 原來(lái)只看豎棒的那只眼當(dāng)受到刺激后， 大腦皮層視覺(jué)區(qū)里神經(jīng)細(xì)胞的感受野呈豎條狀排列。需要特別提出的是， 大腦皮層視覺(jué)區(qū)沒(méi)有對(duì)雙眼起反應(yīng)的神經(jīng)細(xì)胞， 這與正常動(dòng)物是顯然不同的。通俗地說(shuō)， 如果只讓貓的眼去看豎向的東西，那么它的眼以及它的大腦皮層里的神經(jīng)細(xì)胞就只能對(duì)豎向的東西起反應(yīng)， 而不會(huì)對(duì)橫向的東西起反應(yīng)。

　　這個(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們， 動(dòng)物的眼看東西并不是生而具有的， 而是后天學(xué)來(lái)的。許多實(shí)驗(yàn)均表明， 在動(dòng)物早年的生活中， 一些組織和器官如果經(jīng)常接收適當(dāng)?shù)拇碳ぃ闵L(zhǎng)發(fā)育起來(lái)， 在一定限度內(nèi)接受的刺激越多， 就發(fā)育得越充分、越完善， 否則便發(fā)育得不好或完全得不到發(fā)育。 這里存在著一個(gè)關(guān)鍵期 （critical period） 的問(wèn)題， 就小貓來(lái)說(shuō)， 如果在生下來(lái)的第四和第五周之間， 對(duì)視覺(jué)刺激剝奪三天， 也就是說(shuō)三天不讓它看東西， 那么它的視覺(jué)就不正常了， 剝奪的時(shí)間越長(zhǎng)， 后果越嚴(yán)重， 如果對(duì)成年貓進(jìn)行視覺(jué)剝奪， 就不會(huì)產(chǎn)生顯著的影響。

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