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見證回音定位怎樣幫助失明者在這個世界暢行無阻。家住加拿大安大略省西南部的波洛斯基在自家農場附近騎單車時,向來會密切注意周遭環境。他的頭會前後不停地轉動,留意與草地邊際樹木、圍籬的距離,以及來往的車輛,但這並不表示萬無一失。「有一次在一處不太容易辨識的地方,我騎出了路面,」他回想道,「衝下一小段下坡路,耳朵差點被樹枝扯掉。」這算不了什麼,畢竟,他是在農場長大的,而且眼睛天生看不見。

波洛斯基運用回音定位的技術非常純熟。他用舌頭發出尖銳的嗒嗒聲,就像蝙蝠和海豚一樣,利用聲波撞上物體所反彈的回音來辨識周遭環境,56歲的他因而獲邀加入西方大學(前身是西安大略大學)大腦與心智研究所的一項研究計畫。研究主持人梅爾 · 古戴爾和他的同事運用先進造影技術,觀察像波洛斯基這種以回音定位者大腦的活動,希望更了解當人類專心注意周圍環境時,感官會獲得多少訊息。

古戴爾的辦公室位於二樓,室內佈置充斥光學錯覺一幅角度傾斜的立體畫作,出自英國當代超現實主義藝術家派崔克 · 休斯之手,還有一個好似從牆壁鼓起的平滑凹面。視覺神經學家古戴爾蓄着濃密的灰鬍,眼神親切,40年來致力於研究人們如何感知外在的世界。他解釋道:「我是個視覺系的人。」表面上看,古戴爾研究回音定位盲人的驚人聽力似乎像是另起爐灶,然而他這方面的直覺獲得了回報。2009年他和同事第一次記錄兩名回音定位盲人的大腦活動,發現當兩人聽到幾乎難以覺察的回音時,他們的視覺皮質(視力正常者用來處理視覺資料的腦部區域)活躍了起來。以大腦來說,他們是用耳朵來「看」周遭的東西。

回音定位的原理很容易理解,畢竟人類已經把這項原理應用在聲納裝置上。我們發出一道聲波,接下來等聲波從物體處反彈回來,反彈所花的時間越久,表示物體的位置越遠。不過對大部分盲人而言,聲音只是用來輔助手杖和導盲犬等較熟悉的導盲工具罷了。

「只有非常少數的盲人或弱視者能夠以回音定位作為探索周圍環境的主要方法。」加拿大盲人研究中心副主任蘭 · 克說道。

究竟有多少盲人自行練就這套本事,我們不得而知,不過盲人族羣已經越來越多人知道這種技巧的好處。加州「盲人無障礙世界組織」訓練過五千多名學生使用回音定位。為古戴爾工作的西方大學研究生珍 · 米恩說:「這個方法可以擴大盲人自由活動的空間,非常有用,但是知道的盲人並不多。」

事實上,波洛斯基還記得他就讀於布蘭福的安大略盲人學校(現在的西羅斯麥克唐納學校)時,曾被勸阻使用回音定位。當時老師們堅決認為,「如果你想進入社會,行為舉止就要像視力正常的人。」學校裏的學生大約兩百人,但只有波洛斯基、他的弟弟大衞,以及另一名學生不理會輔導老師的抱怨,照常使用。

 

波洛斯基在加拿大知名咖啡連鎖店提姆霍頓斯

排隊時,會把口袋裏的硬幣弄得叮噹作響,

利用回音來了解隊伍前進的速度。

 

波洛斯基和大衞可能受到和視神經有關的基因影響,兩人都天生失明(波洛斯基的雙胞胎哥哥則視力正常)。兄弟倆小時候有天站在屋外,聽着爸爸把鐵樁打進地裏的聲音傳到房子某面牆之後所產生的回音,靈機一動,萌生出利用回音測定距離的想法。

他回憶當時的情形:「我們想,說不定可以利用嘴巴發聲所產生的回音。」久而久之,兩人的技巧精進不少,能夠用高頻的咂嘴聲製造清晰的回音。然而要運用何種聲音也得因地制宜,例如在加拿大知名咖啡連鎖店提姆霍頓斯排隊時,波洛斯基會把口袋裏的硬幣弄得叮噹作響,利用回音來了解隊伍前進速度的快慢。不過當環境中的噪音較多時,就完全不可能使用回音定位了。

在一片遼闊的草原上,還有人說感覺彷彿置身外太空。

回音定位的原理聽來或許簡單,實際做起來又是另一回事。為了示範這項技巧,米恩與波洛斯基帶我走過大廳,來到古戴爾辦公室對面角落的一間「隔音室」;波洛斯基帶路時還小聲地發出咂嘴聲。隔音室是個貯藏室般大小的房間,地上舖着地毯,牆上貼有一層層厚厚的蛋盒狀泡棉,這些東西的作用是要分散和降低回音。隔音室讓人沒辦法聽到四周環境的回音,所以回音定位毫無用武之地。有人形容這種感覺就像站在一片遼闊的草原上,還有人說感覺彷 彿置身外太空。

米恩拿起一個包有錫箔紙的正方形物體測試波洛斯基,看他能不能聽音辨物,說出物體的形狀。波洛斯基開始每秒鐘發出一個高頻的咂嘴聲,就像是不以為然的嘖嘖聲。他伸出一根手指指着這四方形的一側問:「邊緣在這兒嗎?」接着又上下左右點頭,很快地抓出這個物體的大小範圍,並且說出是個正方形,過程中完全沒有用手觸及。

我閉上眼睛,試着依樣畫葫蘆,先按照波洛斯基的方法咂嘴,然後再按照米恩的建議彈手指。儘管我已經知道這個東西的形狀和位置,但還是聽不到絲毫回音。米恩向我保證,熟能生巧。「關鍵不是有沒有超強的聽力,」她說,「而是在於篩選聲音的方式不同。運用回音定位者,注意力是放在平常我們會忽略的聲音上。」

 

大多數人之所以不會利用回音測定距離,

只是因為從未嘗試罷了。

不過我們可以學着充分利用感官能力。

 

首見的回音定位研究有諸多讓人意想不到之處,這是其一。古戴爾與他的博士後研究員羅爾.泰勒和史帝夫 · 阿諾去年在《科學公共圖書館》期刊上發表了研究報告。他們從研究中知道,盲人未必需要調適才能利用回音定位。運用回音定位時,大腦處理視覺部位的功能確實會重新連結成處理聲音,不過英格蘭杜罕大學教授泰勒說,這樣的交互連接並無特殊之處。

他說:「基本上,大腦裏的每個部位都和其他部位有所連結。」他指的是連接大腦主要部位的密集網絡。在人的一生之中,大腦各部位之間連結的強弱,端視使用的頻率而定。這也就是在很多情況下能夠熟能生巧的原因。

小時候,波洛斯基會在邊緣陡峭的採石場池塘水面下,以石塊互相敲擊,利用回音測量池塘深度。他很快就了解到,因為聲音在水中傳導的速度比在空氣中快,所以回音傳回的速度快了四倍。成年後,他在西方大學擔任電腦網路專員,一直在修理電子設備與無線電設備,有一個案子是把聽不到的超音波轉換成人耳聽得見的頻率,有天晚上他把這裝置帶出門,聆聽蝙蝠利用回音定位所發出的超音波脈衝。「我聽得出來牠們的聲音確實是從每一樣東西彈回來,」他回憶,「就像我自己發出聲音時一樣。」

波洛斯基聽音辨位的本事,使他成為古戴爾這項研究的理想合作對象,而且他持續探索自己的感官能力,為其他人提供最中肯深刻的經驗。古戴爾堅信,每個人的聽力都要比我們所自認的更靈敏,「一旦你學會利用回音測定距離,」他告訴我,「若是把你放進衣櫥裏,你會知道那是衣櫥,從回音就可以判斷。」

大多數人不使用回音測距的主因,只是因為從未嘗試過罷了。不過我們可以學習多洞察周遭的環境,以充分利用感官能力。古戴爾指出,他們在實驗中把視力正常的人眼睛蒙住,「兩、三天後就會發現有所不同了,」他說,「你會更有把握,而且對周圍環境有更深的認識。」

有句老話說:一種感官被剝奪了,另一種感官就會變強。回音測距的研究讓我們知道,這句話並不完全正確——我們的感官已經很強了,該做的,就只是依循這些感覺。

(201209057)

 

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