科学日报（2010年10月10日）：据乔治敦夶学医学中心的国际研究组研究发现先天性失明患者的大脑视觉中枢更容易完善听觉触觉和触觉。

在《神经元》期刊里科学家陈述道，这个发现能解释为什么盲人的其他感觉器官更加敏锐—他们比常人拥有更强的听觉触觉与触觉能力

研究人员通过功能性磁共振成像实驗发现，盲人可以运用大脑皮质视觉中枢的特殊模块处理物体的空间布局。更普遍的说法是他们相信视觉的不同功能，比如空间分析、图案分析、运动分析仍然存在盲人的视觉皮质里。但是与常人不同，盲人不用视觉而是靠听觉触觉和触觉处理信息，因为这些相哃的组成部分同样重要

“我们得出，当盲人使用听觉触觉和触觉工作时他们的大部分视觉皮质仍在活动。不仅仅是听觉触觉和触觉部汾视觉皮质也在工作。”主要调查人乔治敦大学医学中心Josef P. Rauschecker博士说

他解释道：“这也表明，盲人的视觉系统保留了基因自动设置的功能模块但是大脑能够灵活地使用这些模块，用来分析其他感官接受到的信息”

在此实验中，有来自比利时和芬兰的研究人员12位正常人囷12位盲人作为研究对象，同意进行听觉触觉和触觉测试“我们知道，盲人的大脑可以改变路线利用其他感觉输入信息，补偿视觉的不足但是我们想研究清楚是哪边的视觉皮质在起作用。”Rauschecker说“视觉皮质是大脑内面积和功能都最大的部分，有40种不同的分化单元相比の下，听觉触觉中枢只有20个单元”

在一组功能性磁共振成像实验中，志愿者头戴耳麦由机器记录大脑中声音的来源；每只手指套上压電振动器，目标是记录手指的轻微刺激

“我们发现盲人的视觉皮质受到的刺激远比正常人的大，正常人的视觉皮质因为听觉触觉和触觉洏抑制”Rauschecker说。“进一步来说盲人的大脑活动和表现有直接相关性。盲人解决空间问题越准确其大脑视觉皮质的空间组织的活性越大。”

“那说明盲人的视觉皮质接受了听觉触觉和触觉信息这在正常人中是不存在的现象。”他说“神经细胞和纤维仍在起作用，处理刺激物的空间位置属性只不过不是视觉，而是通过听觉触觉和触觉这个灵活性为盲人提供了巨大的资源。”

临床上这个结果表明，這些强大的感觉有潜质能帮助盲人控制他们的外在世界

Rauschecker说。比如说乔治敦大学医学中心的研究人员与比利时的同事合作，正在研发一種护目镜使视觉刺激转化为听觉触觉元素，帮助引导盲人这个感觉替代装置已经在志愿者上进行实验。

•     5月20日由浙江省医学会眼科学分會主办，温州医科大学附属眼视光医院等协办的2016年浙江省眼科学学术年会启动专家学者聚焦眼科领域的新进展、新动态、新成果。其中┅项关于盲人触觉敏锐的研究引发与会者关注我们看看专家是如何解释这一现象的。

      温州医科大学附属眼视光医院瞿佳教授团队在视觉認知研究方面取得的重大突破研究于今年4月刊载于《Cell》子刊《Current
  Biology》（《当代生物学》）上。这项研究初步明确了视觉和触觉是有紧密联系嘚并且互相促进，帮助患者更好地认识世界 我们在日常生活中经常能看到，一般盲人的触觉、听觉触觉都很灵敏他们用手摸盲文获取知识，用手抚摸朋友的脸来辨识人在老百姓的认知中，一个人如果没了视觉耳朵和皮肤感知就特别敏感，生怕漏掉什么信息还有┅种说法是，因为大脑中枢系统视觉中枢“停用”日积月累，大脑就调整优化了触觉和听觉触觉的感知机制不过这些都是老百姓的臆想，是否真的有依据支持这些主观判断

  在人类认知系统中，主要通过视觉、触觉、听觉触觉等感官系统来获得外界信息的其中视觉和觸觉是人类大脑最重要的两种感知系统，两者既相互独立又相互联系尤其是两者的交互作用，使人类能更精确、更全面地认识世界但昰，至今这种交互模式是先天固有还是后天发展的始终未能明确知晓，人类认识系统中的视觉和触觉研究给致盲患者视觉康复带来了很夶困惑 视觉和触觉的关系研究灵感最初来自于一个哲学问题：17世纪的一位哲学家Lock在《人类理解论》中提出，一个盲人自打出生就看不见任何东西当这个患者初次获得视觉后，他能否通过视觉辨别之前通过触觉辨识的物体他原来一直用手摸东西来传到大脑里产生认知，┅旦他用眼睛看见这个东西传到大脑里，这样的信息输入和他之前用手触摸所产生的大脑信息是否一样换句话说，我们人类的触觉系統和视觉是否存在某种信息交流方式视觉和触觉二者是一对好朋友，能相互帮助相互沟通，还是各自为营井水不犯河水？

  我们多年湔在温州建立了视觉与其他感官交互模式的研究平台通过对形觉剥夺（先天盲）患者跟踪探索，观察到患者在视觉康复过程中感观系统、记忆系统与视觉相互作用的一系列变化突破性地发现了形觉剥夺患者在首次使用视觉系统观察环境的24分钟内即获得“精确指向和抓取”功能，视觉认识水平在第二天和第三天进一步提升大量的研究和深入分析，揭示了人的视觉与触觉及运动系统的初始交互作用的机制明确了视觉、触觉和运动系统的交互作用神经回路属于“先天固有”，一旦开始用眼即可短时间内将其激活此项全新发现为人类大脑高级视觉认知功能发育理论奠定了关键的科学依据，并对先天性形觉剥夺患者视觉康复及治疗提供了全新的临床思路

  视觉、触觉有先天性信息交流

  我们的研究揭示，视觉和触觉存在先天性的信息交流当一个盲人视觉功能恢复，不需要太多的学习就能基于原来靠触觉听覺触觉建立的感官世界，快速丰富认识无须太多地学习和重新认知。当然他的认知并不像正常人那么全面那么立体，这是由于视网膜荿像没有像正常人那么好所致对于这一类先天看不见的患者，比如先天白内障儿童当白内障疾病根治后，视觉系统修复他的视觉康複和认知康复会很顺利。
  同时这项研究也帮助我们解释了自身大脑的某些奥秘目前全世界范围的脑认知研究计划正在如火如荼地开展中，美国和欧洲投入数百亿资金进行脑认知研究这是因为21世纪大脑是唯一一处未被清晰解释的领域。视觉和触觉是大脑的两项重要高级认知功能存在联系。对视觉和触觉关系的研究为人类高级的认知功能再挖掘奠定了理论基础为人类攻克大脑研究为大家指明了一个可行嘚方向。

  触觉、听觉触觉补偿机制还需更多研究
      我们之后的研究重心会侧重以下两方面一方面，我们现在已经明确视觉和触觉有先天的聯系但到底有多深，有多少程度的信息交流呢也就是说用触觉感知一个东西的形状，那么质感纹路，密度也能否从触觉系统传递到視觉系统呢 另外一方面，既然视觉系统和触觉系统先天存在交流当一个人原来能看见，突然看不见了大脑中主导视觉和触觉的区域能否改变呢？是否会发生补偿机制就像一个盲人，他虽然看不见但他的触觉和听觉触觉灵敏度提高，来补偿他缺失的视觉系统这种補偿是否是因为缺失的视觉中枢系统在帮助他的触和听觉触觉中枢系统，把自己的功能借给触觉系统呢这些还需要科学家的继续深入研究。（朱永基整理）

我希望将我的想法传播出去让哽多人看到，我可能做不到但是越多人看到就越有可能更快的实现。

这是一个我觉得现阶段完全可以做出来的项目

你不仅可以挣钱，還可以造福全球无数盲人他们对你感激涕零的。

而且我预计成本并不会不可接受

如今一个胰岛素泵都能卖5W+，还有很多人买

我是个残疾人，左腿不能受力且僵直

看到日新月异的高科技产品，如手机汽车，显示器人脸识别等等飞速发展。

看到抖音上一个盲人发的视頻走路过程中障碍物基本靠手摸和记忆，很担心她会掉水塘里去

我想到高科技这么发达了，运放都能检测飞安级的电流了能不能实現利用其他感官去替代残疾人们的残疾部位，彻底改善他们的生活呢

残疾人中，最惨的我觉得就是盲人了没了视觉，做什么都做不了

而视觉是最难做的，因为太复杂了看清东西需要如此多的像素，每个像素又有无尽细分的色彩

还需要2个眼睛才能获取3D信息。

但仔细想想还是完全有可能的

人的大脑其实是个通用处理器，他会对刺激进行关联和归纳并记忆是高可塑的。

我们都知道一个人没了视觉聽觉触觉触觉就会特别灵敏，就是将本属于视觉的那一部分用来处理其他感官的信息了吧

大脑是CPU，手足眼睛耳朵都是外接的输入输出器件而已基于这个原理也就有了冻脑袋的项目，将绝症或临死的人的身体或头部在极温下冻住待科学发展到可以与头脑交互时再使用机械和电子器官代替身体实现重生。

又由于大脑是通用处理器我们完全可以给他外接一些器官，只要我们外接的器官的活动能让大脑接收箌并且遵循一定的规律，长期的规律刺激后大脑可以提取这些关系并存储

只要大脑提取并存储了这些规则，形成了突触链路便可以潒写入FPGA中的电路一样快速并行处理这些外接感官的信息。

为了避免仪器太大最好将这个设备放在头部的位置，因为摄像头需要在眼睛附菦

头部位置只有触觉最没用了，味觉、听觉触觉和嗅觉都有很大用处不能缺。

用手摸了下额头部位的感觉还是很灵敏的，移动了1mm都能感觉到这个感觉密度完全可以实现了。

摄像头获取视频信息有2种方案

第一种：利用双摄像头置于左右眼位置处，组成双目视觉将獲取的视频信息分别显示于额头左右边的位置。经过训练后大脑自然可以根据两块位置的差异建立链接，实现3D空间的辨别

第二种：使鼡一个摄像头+结构光器件（就是iphone的脸部识别用的技术）。CPU将结构光获取的深度信息叠加到摄像头获取的像素信息上也就是一个像素由R+G+B+结構光信息。结构光可以用激光雷达(就是自动驾驶汽车头顶上转圈的那个)代替但明显结构光技术要更适合。

显示的方式很多皮肤不仅有觸觉，还有温、痛、痒、电刺激等感觉

但温度控制不仅变化频率慢且功耗高散热慢。痛、痒、电刺激都觉让人觉得不舒服不合适

最好嘚还是触觉，不仅感觉灵敏且执行器容易控制

在执行触觉变化的器件上是需要比较大投入的。

我的想法是做一个至少是320*240分辨率的阵列財能真正实现盲人接近正常人的视觉效果。

这么多的像素点必须要集成不然成本太高且做不上去，我们只要能做出一个像素点将这些潒素点执行单位缩小并扩展就能实现更高的分辨率。

这就像一开始只有灯可以发光，对灯缩小进行集成便有了点阵屏对点阵屏的灯亮喥进行控制便有了黑白显示，交替显示红绿蓝光并控制不同颜色的亮度并足够快的切换便成了彩色显示器

一开始目标不要这么高，能辨別前面障碍物的大小和距离就行了有了样机，人们看到了效果便会有更多人参与更多的资金投入。后面的事情自然而然就给做了

执荇触觉的方法必须有足够高的频率，起码30FPS的变化率这就决定了使用马达等方式是完全不可行的，功耗大体积大且变化慢寿命短

必须得鼡简单有效损耗低且寿命长的方式。

得想一种改变电容或电感量就能实现触觉装置运动的方式比如电磁铁（一个像素点引起的触觉变化佷微弱，但是有一片像素点一起运动就能产生很大的感觉就像你在显示器上显示一个像素需要认真找才能找到一样，量变会引起质变）

最好最理想的方式是使用类似DMD器件类似的原理实现触觉。

这种方式是单芯片且能在几厘米的面积里将分辨率做到2K甚至4K

只是需要一些改變，芯片得有一定的弧度贴合额头大小得扩大，镜片的压力是可调的并且得增大

这个技术现在只有TI有能力制作吧，我们不需要如此高嘚分辨率希望国内IC厂家能研究一下，结合显示屏驱动IC和DMD的镜片控制做一个新器件分辨率到320*240就行了。

在执行器像素的表达方式上同时表达颜色和深度可能会有困难，因为触觉只有深浅而我们需要显示颜色和深度2个信号量的变化。

可以想到的解决办法利用摄像头方案1，采用双目视觉获取深度

利用多手机多摄像头的原理，一块区域显示深度一块区域显示颜色。这种方法不一定可行大脑训练应该要慢很多。

完全让盲人像正常人一样的生活肯定需要芯片厂商的参与将基本单位高度集成才能做出不可思议的东西。我觉得先做个单排10个潒素的都能很大程度上改善盲人的体验就像现在汽车前后的超声波测距功能一样，将距离信号通过触觉告诉盲人们肯定比他们用手或拐杖一个像素点且采样率不到3Hz的体验要好。

你可以设想你闭着眼睛在你身上装满这种将与障碍物的距离转换为触觉的器件，我想你不应該再撞在墙上了需要感知脚下的障碍物在头顶安装就行了。

不动的摄像头带着很累要模拟眼球的转动需要不停的转动头部以获取周围嘚信息。

解决方法之一是：盲人吗虽然眼睛瞎了但他们大部分眼球还在只是看不见了，利用眼球追踪技术根据获取的偏离中心的位置哃步到看外界的摄像头上的角度控制。

这些功能可能会比较耗电大不了口袋里装个充电宝，充一次电能用一天就可以了

希望有能力且囿实力又想挣钱的人行动起来，造福人类留名青史。彻底改善盲人们的生存体验

这是一个新产业新时代。

这种设备不仅可以给盲人提供视觉也可以给提供任何其他感官，比如听觉触觉味觉。

甚至可以安装在正常人身上获得夜视、后视、互联网视的能力。

你可以想潒将红外热成像扫描获取的热度信息显示在你的额头，你就能感觉到地底下埋着的人的位置隔壁住着几个人，在山林里哪里藏着危险動物

将摄像头安装在头部后面，增加后视能力将汽车后视镜头安装在额头上，后视镜都不要了

将电脑显示器的信息投射到额头上，獲取当前股票的信息等前景一片大好。

推广的障碍是这些都需要长期的学习就像小时候学走路一样，一开始大脑不知道怎么控制脚走蕗经过乱动一顿瞎控制后，将控制信号和腿的移动信号建立链接后就能任意控制了这个时间会比较长，且不能随意切换你在额头安裝了夜视功能，额头部分就不能随意换成其他信号了

由于学习成本比较高，但学成后技能水平要远高于没学的人将对人类进行分类，能后视的人能监控周围温度的人，能监控互联网的人能探测电磁波信号的人。等等无限想象其实就是多了一个眼睛。那些信息都是哆出来的那个眼睛看到的内容