Nat Rev Psychol 綜述 | 失去視覺，大腦如何構(gòu)建對世界的空間感

綜述背景

想象一下，你正置身于一個全然陌生的房間，四周漆黑一片。你通過耳邊細(xì)微的空調(diào)聲判斷墻角的位置，通過指尖觸碰到的冰冷桌面摸索出家具的輪廓。對大多數(shù)成年人而言，空間感似乎是與生俱來的“本能”，我們能毫不費力地在復(fù)雜的環(huán)境中穿行 。然而，對于一個初來乍到的新生兒來說，世界最初可能只是一團(tuán)雜亂無章的感官信號：視網(wǎng)膜上的光影、耳畔的嘈雜、皮膚上的觸感

在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，一個核心爭議在于：空間感究竟是預(yù)設(shè)的“硬件”，還是通過后天經(jīng)驗習(xí)得的“軟件”？其中，視覺作為人類獲取空間信息最可靠、最即時的“金標(biāo)準(zhǔn)”，其主導(dǎo)作用不言而喻——它能讓我們在轉(zhuǎn)瞬之間建立起對周圍環(huán)境的全面表征 。那么，如果失去了視覺這盞“明燈”，我們的大腦還能構(gòu)建出精確的空間藍(lán)圖嗎？

這正是 Monica Gori 等學(xué)者在 Nature Reviews Psychology 發(fā)表的這篇重要綜述所探討的核心課題。通過對比有視覺經(jīng)驗者與視障個體的發(fā)育過程，文章揭示了多感官信息如何在大腦中校準(zhǔn)、對齊，最終編織成一張連貫的空間網(wǎng) 。這不僅關(guān)乎科學(xué)奧秘，更對全球數(shù)千萬視障個體的早期干預(yù)具有深遠(yuǎn)意義

綜述邏輯

在這篇文章中，作者為我們呈現(xiàn)了一個層層遞進(jìn)的邏輯框架，揭示了空間感知發(fā)育的全貌：

作者首先界定了空間處理的基本概念，并追溯了典型發(fā)育嬰兒在出生初期表現(xiàn)出的視、聽、觸覺空間編碼能力，指出空間感知的最初“原材料”早已在發(fā)育早期甚至胚胎期便已就位 。

隨后，文章提出了構(gòu)建多感官空間表征的終極挑戰(zhàn)——“跨模態(tài)空間綁定問題”（Cross-modal spatial binding problem），探討大腦如何將坐標(biāo)系各異的感官信號統(tǒng)一起來 。

接著，作者重點論述了視覺在這一過程中不可替代的“校準(zhǔn)儀”作用，詳細(xì)分析了視覺如何影響和重塑聽覺與觸覺的空間圖譜 。

然后，綜述探討了身體發(fā)育與動作經(jīng)驗在空間表征構(gòu)建中的驅(qū)動作用，強調(diào)了“感知-動作”閉環(huán)的必要性 。

最后，作者將視角轉(zhuǎn)向視障人群，對比分析了視覺經(jīng)驗缺失對空間感知發(fā)育的影響，并基于當(dāng)前的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，為未來的臨床干預(yù)與輔助技術(shù)研發(fā)指明了方向 。

核心觀點

多感官整合是空間發(fā)育的真正挑戰(zhàn)

嬰兒面臨的挑戰(zhàn)并非無法處理單一感官的信息，而在于如何將它們“合并”。正如作者在Fig 1中展示的，大腦必須學(xué)會將來自視覺的臉龐、來自聽覺的聲音以及來自觸覺的擁抱，整合成一個關(guān)于“人”的完整多感官空間表征

Fig. 1 | Infants’ multisensory representations.

跨模態(tài)綁定的“移動目標(biāo)”難題

大腦整合信息的難點在于，不同感官擁有不同的坐標(biāo)系（眼睛是視網(wǎng)膜坐標(biāo)系，耳朵是頭中心坐標(biāo)系）。Fig 2直觀地揭示了這一困境：由于身體姿勢（如轉(zhuǎn)頭、伸手）不斷改變，這些坐標(biāo)系之間的相對關(guān)系時刻在變，這使得大腦需要持續(xù)進(jìn)行復(fù)雜的計算來維持空間的一致性

Fig. 2 | The cross-modal spatial binding problem.

“交叉手效應(yīng)”：視覺對觸覺的重塑

一個著名的證據(jù)是“交叉手缺陷”。如Fig 3所示，當(dāng)正常人交叉雙手時，由于身體坐標(biāo)與外部空間坐標(biāo)發(fā)生沖突，定位觸覺的速度會變慢 。然而，先天失明者卻不會出現(xiàn)這種“缺陷” 。這說明視覺經(jīng)驗會強迫觸覺信息進(jìn)入外部空間框架，而不僅僅停留在皮膚表層 。

Fig. 3 | The crossed-hands deficit

視覺作為空間對齊的“骨架”

視覺在校準(zhǔn)其他感官方面具有主導(dǎo)地位。作者在Fig 4中建立的核心模型支撐了這一結(jié)論：視覺提供了一個外部參照框架，將原本局限于身體表面（如觸覺）或頭部周圍（如聽覺）的信息，映射到廣闊的外部空間坐標(biāo)中 。如果缺乏視覺校準(zhǔn)，個體的聽覺定位和觸覺空間技能往往會受到限制

Fig. 4 | Vision as a spatial framework for multisensory spat

發(fā)育的敏感期與補償性增強

雖然視覺缺失可能導(dǎo)致某些復(fù)雜空間任務(wù)（如空間距離估算）的缺陷，但也可能激發(fā)出大腦的代償潛能。研究發(fā)現(xiàn)，失明個體的視覺皮層可能會被“征用”來處理聽覺或觸覺信息，從而在某些簡單的聲音定位任務(wù)中表現(xiàn)出優(yōu)于常人的敏銳度 。作者強調(diào)，理解這些發(fā)展的關(guān)鍵窗口期，將有助于通過聲音反饋等手段，在嬰兒期提前干預(yù)，幫助視障兒童建立空間感

省流總結(jié)

這篇發(fā)表于 Nature Reviews Psychology 的綜述一針見血地指出：視覺不僅是感知空間的“窗口”，更是大腦校準(zhǔn)聽覺、觸覺并構(gòu)建統(tǒng)一空間藍(lán)圖的核心“錨點”。 通過對比視障與健全人群的發(fā)育歷程，研究揭示了視覺經(jīng)驗在整合多感官信息中的不可替代作用，這不僅深化了我們對大腦可塑性的認(rèn)知，更為優(yōu)化視障群體的早期臨床干預(yù)與輔助技術(shù)開發(fā)提供了關(guān)鍵的理論基石。