六、跨感觉通道的大脑可塑性（原博文发表于2006.9.02）
这是最近发表的一篇有趣的文章，听觉训练居然可以提高视觉能力，详细请见最后的摘要。
关于跨感觉通道的大脑可塑性，已经有一些动物实验和损伤病人的研究。一个非常著名的动物实验例子是，如果把动物的视神经改变路线，把它接到听觉皮层上，那么，当在动物眼前摆放一只燃烧的蜡烛，它将“看到”这只蜡烛，还是“听到”这只蜡烛呢？这真是一个很有趣的想法，信号从视觉信息的接收站－眼睛输入，但是最终到达的是听觉信息处理皮层，那么什么组织结构对于信号的解释是最重要的呢？在这个研究里，有两个关键性问题，一是要选择一种动物，它的神经可塑性非常强，可以通过手术的方法将视神经联结到听觉皮层上，雪貂就具有这个特点；第二点是，动物不能说话，我们怎么知道它是“看到”还是“听到”了呢？这个研究采用了“操作性条件反射”这种在动物实验和婴幼儿研究中常用的方法。比如，训练正常的雪貂看到蜡烛后头向左转，而听到声音后头向右转，让雪貂通过转头方向告诉我们它是“看到了”还是“听到了”。但是如果让正常雪貂学会了策略之后再对它进行手术，手术之后的愈合时间很长，愈合后雪貂是否还能按照训练时的策略反应？为了解决这个问题，研究者想了一个非常巧妙的方法，将雪貂的一侧（例如左眼）视神经改接方向，而让另一侧（例如右眼）视神经保持完好。先让右眼进行学习转头策略，之后测试左眼。研究发现，如果在左眼前放一只燃烧的蜡烛，这只雪貂将依然“看到”蜡烛而不是“听到”蜡烛，尽管这时蜡烛的信号已经传导至听觉皮层处理了！这提示感觉皮层具有想当大的可塑性，如果长期让它只接收其它感觉通道传来的信号，那么这个皮层组织的功能将发生本质变化。这个例子发表在Nature2000,作者von Melchner, Pallas & Sur,已被不少教科书和科普读物引用（例如，Biological Psychology, James Kalat；重塑大脑，傑佛瑞.史瓦茲 等）；
然而动物实验的结果是否适用于人类呢？在探讨大脑可塑性问题时，常用的另一种方法是损伤病人研究。应用在跨通道研究里，人们自然就想到了利用某种感觉缺陷有障碍的人来进行实验。例如，2001年的Nature Neuroscience的一篇文章探讨了这样一个问题：天生聋哑人的听觉皮层是否会对视觉信息有反应？研究发现，聋哑病人的一些主要听觉皮层对视觉信号产生了显著的兴奋。在特定的条件下，“听觉”皮层已经转换成了视觉皮层。类似的现象还存在于盲人中，其视皮层可以对触觉信号和声音信号产生反应（例如，Sadato,Nature1996; Weeks, J.Neurosci2000）。这些例子充分说明了感觉皮层并不是一个天生固化的东西，而是可以由后天的环境和训练重塑的！
最近的这一篇知觉学习的研究又拓展了人们的思路。听觉训练可以改善视觉能力，这提示对成年正常人而言，听觉训练也可能导致视觉皮层的功能变化。可惜，这只是一个行为实验，其内在的生理机制还不清楚。对于正常人而言，跨感觉通道的学习将会引起大脑怎样的变化呢？这是值得我们今后探讨的一个问题。
Curr Biol. 2006 Jul 25;16(14):1422-7.
Sound facilitates visual learning.Seitz AR, Kim R, Shams L.
Department of Psychology, Boston University, Boston, Massachusetts 02215, USA. [email=aseitz@bu.edu]aseitz@bu.edu[/email]
Numerous studies show that practice can result in performance improvements on low-level visual perceptual tasks [1-5]. However, such learning is characteristically difficult and slow, requiring many days of training [6-8]. Here, we show that a multisensory audiovisual training procedure facilitates visual learning and results in significantly faster learning than unisensory visual training. We trained one group of subjects with an audiovisual motion-detection task and a second group with a visual motion-detection task, and compared performance on trials containing only visual signals across ten days of training. Whereas observers in both groups showed improvements of visual sensitivity with training, subjects trained with multisensory stimuli showed significantly more learning both within and across training sessions. These benefits of multisensory training are particularly surprising given that the learning of visual motion stimuli is generally thought to be mediated by low-level visual brain areas [6, 9, 10]. Although crossmodal interactions are ubiquitous in human perceptual processing [11-13], the contribution of crossmodal information to perceptual learning has not been studied previously. Our results show that multisensory interactions can be exploited to yield more efficient learning of sensory information and suggest that multisensory training programs would be most effective for the acquisition of new skills.
