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2019.12.19 05:58

【大腦S01E06】知覺中樞頂葉出問題? 「忽略症患者」畫時鐘連數字都擠向一邊

大腦好好玩 #S01E06

文|謝伯讓    聲音|謝伯讓  

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大腦結構中,負責掌管知覺整合認知和注意力的頂葉,一旦受傷,可能連自己的身體都認不得,甚至患上「忽略症」,從此失去半邊的世界。 (東方IC)
大腦結構中,負責掌管知覺整合認知和注意力的頂葉,一旦受傷,可能連自己的身體都認不得,甚至患上「忽略症」,從此失去半邊的世界。 (東方IC)

右頂葉受損的病人,除了對自己的忽略症沒有病識感,有時甚至對自己已經癱瘓的左側肢體也沒有病識感。比方說,Rama教授有一次問忽略症患者Sally有沒有辦法移動自己那隻已經癱瘓的左手,Sally竟然說當然可以,這個回答顯示Sally對自己的左手的癱瘓沒有病識感外,接著當Rama教授再叫Sally用左手摸摸看自己的鼻子,結果Sally竟然用右手去抓癱瘓的左手來摸鼻子。

【大腦S01E06】知覺中樞頂葉出問題? 「忽略症患者」畫時鐘連數字都擠向一邊

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今天要幫大家介紹的主角,就是大腦頂葉。說起大腦頂葉,就要從一位美國當代的知名認知科學家Ramachandran開始說起。這位Ramachandran,全名是V.S. Ramachandran,簡稱Rama。他是一位印度裔的美國醫生兼科學家,現在是加州大學聖地牙哥分校的榮譽教授。

Rama 教授最為人所熟知的,應該就是他關於幻痛、幻肢以及聯覺的研究。什麼是幻痛、幻肢和聯覺呢?有在玩PS4的朋友一聽到幻痛,可能就會馬上想到小島秀夫的潛龍諜影第五代,因為潛龍諜影五的遊戲副標題,就是幻痛(phantom pain)。所謂的幻痛,通常發生於意外喪失肢體(如截肢後),患者有時候會覺得自己的斷肢仍然存在,這就是所謂的幻肢,而有時候這個幻肢甚至還會疼痛,這就是所謂的幻痛。

那聯覺又是什麼呢?聯覺就是我們的某一種感官知覺自動地帶出另一種感官知覺,比方說在看到數字時候會出現顏色的感受,由於兩種感覺同時連帶出現,所以稱之為聯覺。

好了,關於Rama教授對幻痛、幻肢以及聯覺的研究,我們今天先按下不表。今天要談的,是Rama教授的另一項有趣研究,就是忽略症。

失去一半的世界:忽略症

1990年代的某一天,Rama教授的診所來了一位病人 Sally。Sally在 一次中風之後,左側身體癱瘓,除此之外,她的智力、語言等能力似乎都沒有受到影響。她仍然可以流利地表達、對話以及談笑風生,當醫生請Sally主動描述自己是否有什麼異常時,Sally說她除了左側身體癱瘓外,其他認知能力一切正常。

雖然Sally自認為自己的能力一切正常,但是Sally的父親卻發現了一件奇怪的現象,就是當Sally坐著輪椅在家裡移動的時候,常常會撞到位於她左邊的東西。由於擔心Sally是否可能視力或眼睛有問題,所以就帶Sally到醫院接受進一步的檢查。結果檢查時,發現了相當奇特的結果。

首先,醫生發現Sally吃東西時,只吃盤子右半邊的食物,每吃完一餐後,餐盤左側的食物都完全原封不動;還有化妝時,也只畫右半邊的臉。(這不是網路上看到的卸妝前卸妝後的左右臉對照圖,雖然看起來的確就像是那樣的對照圖,但是Sally並不是故意要這樣做的。)還有,刷牙時她只刷右半邊的牙齒。另外,當你觀察Sally的眼睛時,會發現她常常會看向右邊,但卻很少會看向左邊。

當醫生要求Sally 用眼睛追蹤醫生的手指頭,然後把手指從Sally的右側視野一路移動到左側視野時,Sally的眼球追蹤動作到達視野中央時就停下來了。

畫畫實驗追根究柢 究竟問題出在哪?

這到底是怎麼回事呢?大家可能會想,有沒有可能是因為Sally的左側身體癱瘓,才導致以上的現象。比方說,可能是因為左側身體癱瘓,因此只能使用右手,所以吃飯時盤子左邊的食物她懶得去吃,化妝時左臉不方便化,刷牙時左側搆不到。還有不看向左側視野,也有可能是因為眼球無法轉向左側?

那要怎麼測試Sally,才能知道這些怪異行為是不是因為左側肢體癱瘓不方便所致?

首先,科學家想到的方法之一,就是要求Sally去畫圖。怎麼畫呢?科學家把一些簡單的圖形放在Sally的眼前,要求她去模仿圖形畫出來。為了怕Sally看不到圖形的左半邊,科學家把這些圖形全部放在Sally的右側視野。

這個測試的用意就在於,究竟左側癱瘓所造成的不便利性會不會導致上述的奇怪現象。在這個測試中,Sally是用右手作畫,因此完全不會使用到左側肢體,左側肢體癱瘓的問題也應該不會影響他右手作畫,但如果畫出來還是有問題,那就應該不是左側肢體癱瘓所導致的結果。

這個簡單的測試結果發現,Sally模仿圖形所畫出來的東西,通通缺少了左半邊。就像她吃飯、化妝、刷牙時只處理右半邊一樣,她看著圖形畫畫時,也只畫右半邊。比方說,如果圖形是一朵花,Sally就只會畫出右半邊的花瓣。如果圖形是一座房子,Sally就只會畫出右半邊的房子,如果圖形是一個時鐘,Sally就會畫出一個圓形,然後裡面的數字只有1到6,或者有時她會畫一個圓形,然後把1到12的數字全部擠在右半邊。

我們現在知道,Sally的怪異行為,並不是單純的因為左側肢體癱瘓所致,因為她只用右手去模仿畫出圖形時,依然只畫出圖形的右半邊。

第二種可能的原因,有沒有可能Sally因為視力或眼睛有問題,看不到左邊的東西,所以才導致看不見盤子左邊的食物和自己的左臉,或是由於無法看向左側,因此也看不到圖形的左半邊?

關於眼睛視力,醫生們用了另一個簡單的方法測試,就是要求Sally去回憶一朵花的樣子,然後畫在紙上——結果發現,Sally依然只畫了花的右半邊。

這個測試代表什麼意義呢?由於這個畫圖的測試只透過回憶去想花的樣子,而不需要用眼睛去看花的圖形,結果,她仍然只能畫出右半邊,那問題應該就和眼睛與視力無關。

如果你是一個非常挑惕、非常吹毛求疵的人,你可能會繼續質疑,雖然回憶的時候不需要用到視力和眼睛,但是在作畫的時候還是需要看啊,說不定是在作畫的時候眼睛視力看不到左邊,所以才只畫出右半邊?

關於這個可能性,我們再來看看科學家如何處理。為了完全排除視力和眼睛的參與,科學家又用了另一個聰明的方法,就是要求Sally閉著眼睛畫出她心中所想的花,結果發現,Sally一樣只畫了花的右半邊。由此可知,Sally並不是因為畫畫時看不到左半邊,才畫不出左半邊的花,而是當她在想像或回想花的時候,在腦海中就已經遺失了左半邊的圖像。

半邊忽略症 「認知中樞」頂葉受傷惹的禍

Sally這種特殊的病症,既不是左側身體癱瘓所致,也不是因為左側視野的視力有問題,那到底是怎麼一回事呢?謎底揭曉,Sally的病症,是因為右側大腦的頂葉受損而產生的半邊忽略症。更精確一點解釋,係由於右側大腦的頂葉和我們的注意力、空間表徵、以及身體表徵有關,所以當這個腦區受損時,我們就會無法正常使用注意力來處理對側視野中的資訊,也因此才會出現半邊忽略症的現象。

關於這種半邊忽略症,我們再看看一些有趣的發現。

第一,半邊忽略症已確定和視力無關。有一個簡單的測試,可檢驗視力究竟是否完整,以剛剛餐盤只吃右半邊的例子來說,科學家發現,只要請Sally特別注意左半邊,例如刻意把眼睛轉向左側,或刻意把頭轉向左側,或是科學家慢慢以手指帶著Sally的視線望向餐盤左側,此時Sally就可以發現左側餐盤的食物,因此並不是視力的問題,而是Sally出於注意力的異常,才沒有注意到左半邊的事物。

第二個有趣的特點,就是這種注意力的異常,似乎是以物體為基準,而不是以視野為基準。什麼叫做「以物體為基準」呢?就是科學家發現,Sally的注意力異常,並不只是單純忽略視野左側的東西,包括忽略物體的左半邊。舉例來說,如果Sally準備要吃餐盤中的食物時,把整個餐盤往右移動,移入她的右半邊視野,此時Sally會看到整盤食物嗎?答案是Sally依然會忽略掉餐盤中位於左側的食物,並且只吃掉右半邊的食物。因此,這個簡單的測試告訴我們,Sally這種注意力的異常,似乎是以物體為基準,而不只是以視野(看得見的範圍)為基準。

換句話說,Sally不只忽略掉視野左半邊的東西,即便一個物體出現在其右半邊視野時,這個物體的左半邊也會被Sally忽略掉。也就是說,任何一個物體,不管是出現在患者視野的左側還是右側,這個物體自身的左半邊都會被忽略。

第三個有趣的問題,科學家發現,這種忽略症,清一色都發生在右側大腦頂葉受傷的病人身上,而不會出現在左側大腦頂葉受傷的病人身上。這是怎麼一回事呢?科學家目前還沒有定論,但有一個假說認為,這可能是因為左腦頂葉和右腦頂葉各有一個注意力系統,而這兩個注意力系統的差別在於,左腦頂葉的注意力系統只能處理右側視野的視覺資訊,但右腦頂葉的的注意力系統則可以同時處理左右兩側視野的視覺資訊。因此,當左側頂葉受損時,右腦頂葉裡的注意力系統仍然可以處理左右兩側的視覺資訊,但是一旦換成右側頂葉受損,在左腦頂葉中的注意力系統只能處理右側視覺資訊的情況下,才導致左側視野的視覺資訊被忽略。目前有一些腦造影的研究證據,似乎支持這樣的說法。

另一個有趣的現象,是右頂葉受損的病人有時候會出現「視覺消除」的現象,英文叫做「visual extinction」。就是在有些病人身上,如果我們只呈現單一物體在他的左側視野,病人可以清楚看見該物體。同樣的,如果我們只呈現單一物體在他的右側視野,病人也可以清楚看見。但有趣的地方在於,如果同時呈現兩個物體(一個在左,一個在右)那病人就會忽略掉左側視野的物體,只看得見右側視野的物體。

換句話說,左側物體的視覺被消除了,所以才稱之為「視覺消除」。這個現象同樣也告訴我們,忽略症和視力無關,而是因為注意力異常所造成的。在這個「視覺消除」的例子中,可能正是因為注意力的資源不足,才使得病人在眼前同時出現兩個物體時,只能看見右側的那個物體。

第四個有趣的發現,就是這些右頂葉受損的病人,除了出現忽略症導致其忽略左側視野之外,跟「左邊」有關的所有概念可能都出了問題。比方說,我們從小學習數字的時候,通常都是把小的數字放在數線的左邊,然後大的數字放在數線的右邊;學習時間的時候也是這樣,通常過去的時間點會放在左邊,然後箭頭往右畫,把未來的時間點放在右邊。有鑑於此,科學家猜想,如果忽略症的病人會忽略左側,那會不會使得跟左側相關的「較小數字」以及他所代表的「過去時間」也被忽略。

為了測試這個可能性,於是科學家就找來忽略症的患者,請他們背誦關於某個虛構人物在過去發生過的事,以及未來即將發生的事。結果發現,他們比較記不住虛構人物在過去發生的事,但是卻能比較清楚地記住虛構人物未來會發生的事。由此可知,忽略症病人對左側的忽略,除了包括左側的空間之外,可能還延伸到與左側有關的時間概念上。

好了,你以為怪異的現象就這樣而已嗎?再來第五個!我們剛剛提到過,頂葉和身體知覺的整合有關。所以頂葉受損,也會連帶導致身體知覺出現異常,這其中包括一種有趣的現象,就是沒有病識感,又叫做「病覺喪失症」。也就是說,忽略症的病人會不知道自己患有忽略症,他們不知道自己忽略了左側的東西,換句話說,他們根本忽略掉了自己的忽略症。

你的身體不是你的身體? 忽略症的種種併發病症

「福無雙至,禍不單行」,這句話用在頂葉是最恰當不過。再來,第六個奇特的現象,就是右頂葉受損的病人,除了對自己的忽略症沒有病識感,有時甚至對自己已經癱瘓的左側肢體也沒有病識感。比方說,Rama教授有一次問Sally有沒有辦法移動自己那隻已經癱瘓的左手。Sally竟然說當然可以。這個回答已經顯示出Sally對自己的癱瘓左手沒有病識感。Rama教授接著再叫Sally用左手摸自己的鼻子看看,結果Sally竟然用右手去抓癱瘓的左手來摸鼻子。很奇怪吧,雖然Sally不知道、或不承認自己的左手癱瘓,但是某一部分的她,或者說是她腦中的某一部分,似乎還是知道自己的左手癱瘓,才會出現用右手去抓左手來摸鼻子的現象。

第七,右頂葉受損的病人,有時候還會出現「身體失認症」,也就是認為自己癱瘓的左手根本不是自己的,病人有時候會指稱,這其實是其他某某人的手,這種身體失認的現象,一直到醫生明確指出病人的手根本是跟病人自己的身體連在一起,這時候病人才會勉強認清事實。

但是,當病情嚴重時,身體失認症就會變成「身體妄想症」。這時候,就算醫生明確指出病人癱瘓的手和病人的身體相連,病人仍會堅持那隻手不是自己的,然後會虛構出一些理由來解釋那隻手為什麼會跑到自己身上,例如他可能會聲稱,是因為自己之前動過手術,不小心接上了別人的手,才會導致別人的手跑到自己身上。有些病例中,病人甚至會把癱瘓的手當成是另一個人。

再來,第八種現象更奇特,也就是身體完整認同障礙。「身體完整認同障礙」就是無法認同自己有完整的身體。用白話來說,就是看不慣自己的身體完整!比方說,有些右頂葉受傷的病人,會極度渴望截肢,因為他們不認同自己的某些肢體是屬於自己的,因此一定要截肢而後快。

好,你以為要結束了嗎?還沒,好酒沉甕底,我們還有第九種,也是今天介紹右頂葉腦傷的最後一種病徵,可能也是最特殊的一種。在介紹第九種病徵之前,我們先來設想一下一個問題,這個問題就是,如果這些有左側忽略症的病人被強迫看到左側的事物時,會發生什麼事?Rama教授原本是這樣想的,他認為,如果強迫忽略左側的病人去看左側的事物,或許可以讓他們慢慢地認清事實,認清到自己其實忽略掉左側世界,並由此治癒他們的忽略症。

但結果卻完全出乎他的預料。有一天,他找了一面鏡子,他把這面鏡子放在Sally的右手邊,所以只要Sally一往右手邊看,她就可以看見鏡子裡面反射出了整個她所忽略的左側世界。這個時候,有一位實驗人員躲在Sally的左邊然後拿出一支筆,Sally也從鏡子中看到了這支筆。接下來,實驗人員請Sally用她完好的右手去抓取這隻筆,這個時候出現了一個結果,所有人都驚訝到下巴都快掉下來了。什麼結果呢?Sally竟然把手伸向鏡子,想要從鏡子中抓筆!

當醫生問Sally為什麼要這樣做,Sally回答說,因為筆在該死的鏡子裡啊!有幾次Sally則是把手伸到鏡子背後去找筆,並且堅稱筆一定在鏡子後面。很奇怪的現象吧?為什麼Sally會出現這種怪異的行為呢?Rama教授認為,這可能是因為Sally雖然看到了鏡子中的左側世界,但是左側的概念依然不存在他的腦海之中,所以她唯一可以做的事,就是只能把手伸向他腦海中僅存的右側世界,也就是右側的鏡子中去抓取事物。Rama把這個現象,叫做「鏡子失認症」。

以上就是今天關於右側頂葉受損,以及所產生的忽略症現象。我們現在知道,右側頂葉受損時,會導致半邊忽略症,就是會忽略了左半邊的物體和世界。這主要的原因是因為頂葉和注意力有關,當頂葉受損時,注意力也跟著受損,我們就會忽略掉對應的左側世界。

除此之外,右頂葉受損時,還會出現各種怪異的病徵,包括了「視覺消除」、左側以及過去的時間概念變弱、「病覺喪失症」、「身體失認症」、「身體妄想症」、「身體完整認同障礙」、以及「鏡子失認證」。這些病症雖然五花八門,乍聽之下更令人匪夷所思,但是事實上卻十分合乎情理——因為頂葉基本上就是負責注意力、身體知覺整合以及空間認知的腦葉。上述這些病徵雖然聽起來琳瑯滿目,但是他們都是萬變不離其宗,都和注意力、身體知覺整合以及空間認知有關。

好,希望大家喜歡今天關於頂葉受損的節目內容。我是大腦好好玩的節目主持人謝伯讓,用科學故事,讓腦說話,我們下次再見!

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更新時間|2019.12.13 13:48

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