剝奪動物視覺引起的后果

　　倘若把一個人的眼睛長期蒙起來， 會產生什么后果呢？ 對這個問題的研究有助于探明經驗在認識外界事物中的重要性， 可是這種實驗不能在人的身上進行， 因為這樣做是不人道的， 也是不允許的，  所以只好用動物做實驗。

　　科學家們做了這樣一項研究， 他們把鴿子的眼皮縫起來， 并且給它戴上不透明的頭罩， 過了一段時間當使它們的眼皮睜開且去掉頭罩之后， 它們就采取一種異乎尋常的姿勢， 它們好象在空間位置上分不清左右前后一樣， 它們不會避開前面的物體， 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象， 如果把魚養在黑暗的水池子里， 過了一段時間之后， 當把它們放在有光照的魚缸里時， 它們也常常會撞在魚缸的壁上。

　　1948 年有一位名叫瑞森 （Riesen） 的研究者， 做了一項有趣的實驗，他把一些黑猩猩關在完全黑暗的箱子里， 養了六個月， 當這些黑猩猩重見光明之后， 這些動物的行為象瞎子一樣， 什么也看不見。之所以造成這種結局， 科學家們認為這是由于養在完全黑暗的條件下， 它們的視網膜產生了退行性變化而造成的。視網膜是專門用來感受光刺激的， 這種組織退化了， 動物感覺不到光線， 自然就看不見東西變成了瞎子。 1963 年休伯 （Hubel） 和魏塞爾 （Wiesel） 的進一步研究表明， 剝奪了動物的視覺， 就會使大腦皮層中視覺細胞的功能發生紊亂。

　　英國神經生理學家布萊克莫爾 （Blackmore） 等人， 于 1970 年做了這樣一個實驗： 他們把小貓養在一個圓柱形容器里， 容器的壁完全是由豎的條紋構成的， 結果出現了一種奇怪的現象， 當把一根棍豎起來給它們看時， 它們能象正常動物那樣進行反應， 表現出有 "興趣"， 可是當同一根棍橫著給它們看時， 它們卻若無其事。后來對這些動物的大腦進一步研究表明， 這些動物的大腦皮層中， 對橫向刺激起反應的細胞大為減少， 這種結果顯然是由于在動物早年的生活中， 缺乏刺激所造成的。這些實驗告訴我們， 視覺器官如果不讓它執行看東西的功能， 它就要退化，最后失去其應有的作用。

　　1971 年希爾斯 （Hirsch） 和斯派恩里報告了一項驚人的發現，視覺經驗可以改變貓腦中神經細胞對刺激的接受情況。希爾斯和斯派恩里把剛出生的貓放在黑暗環境里， 過了三個星期以后， 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， 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豎著的棒， 小貓只是花一部分時間戴這種眼鏡， 大部分時間是呆在黑暗的環境里。這種實驗持續 10―12周之后， 再用計算機對貓的視覺神經細胞的活動情況進行檢查。

　　研究者們讓小貓看一個白屏幕， 屏幕上有一個小黑點， 這個黑點被位于幕后的計算機操縱著， 他可以在屏幕上作縱向或橫向移動， 這種移動是不連續的、跳動的，在每一縱列和每一橫行可分別停留 50 次， 也就是說整個屏幕可分布 2500 個點子。然后將視網膜上的感受野， 用計算機顯示在示波器的屏幕上， 視網膜上每一個受刺激的部位，在示波器屏幕的相應部位都有一個代表點， 當視網膜上的某一個點受到刺激時，計算機就把受到刺激而產生的動作電位記錄下來， 當它的數值超過額定限度時， 就在示波器屏幕的相應部位顯示出一個點。

　　實驗結果表明， 小貓戴上特制眼鏡之后， 原來只看橫棒的那只眼， 當受到刺激之后， 在大腦皮層視覺區里神經細胞的感受野呈橫條狀排列； 相反， 原來只看豎棒的那只眼當受到刺激后， 大腦皮層視覺區里神經細胞的感受野呈豎條狀排列。需要特別提出的是， 大腦皮層視覺區沒有對雙眼起反應的神經細胞， 這與正常動物是顯然不同的。通俗地說， 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細胞就只能對豎向的東西起反應， 而不會對橫向的東西起反應。

　　這個實驗告訴我們， 動物的眼看東西并不是生而具有的， 而是后天學來的。許多實驗均表明， 在動物早年的生活中， 一些組織和器官如果經常接收適當的刺激，便生長發育起來， 在一定限度內接受的刺激越多， 就發育得越充分、越完善， 否則便發育得不好或完全得不到發育。 這里存在著一個關鍵期 （critical period） 的問題， 就小貓來說， 如果在生下來的第四和第五周之間， 對視覺刺激剝奪三天， 也就是說三天不讓它看東西， 那么它的視覺就不正常了， 剝奪的時間越長， 后果越嚴重， 如果對成年貓進行視覺剝奪， 就不會產生顯著的影響。

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