用舌头去“看” 感官替代技术的潜力和局限性

有没有想过，比起牵手，为什么接吻的感觉更棒？

舌头是身体令人难以置信的工具包，尽管由于它的位置而很难被研究。

显然，它让我们进入了美妙的味觉世界，但更重要的是，它对触碰的敏感度比指尖更高。没有它，我们就无法说话、唱歌、有效呼吸或吞咽美味的饮料。

那么我们为什么不进一步开发它呢？

最新研究探讨了如何充分利用这一器官——帮助视力障碍人群导航。这可能听起来令人难以置信，但且听我慢慢道来。

“感官替代”领域是跨学科科学；它结合了心理学、神经科学、计算机科学和工程学来开发“感官替代设备”(称为SSD)。

SSD 将感官信息从一种感觉信号转换为另一种感觉信号。例如，为有视觉障碍的人，SSD会将视频中的信息转换为声音或触感。

于1998年首次开发的BrainPort技术，将相机的视频输入转换为舌头表面上的电刺激移动模式。

“舌头显示器”由 400 个微小的电极组成，每个电极对应于摄像头视频输入的一个像素。它在舌头上创建一个低分辨率的触觉显示，与相机的输出画面相匹配。那感觉有点像有人在你的舌头上画图像。

该技术可用于帮助中风患者保持平衡感。 2015 年，美国食品和药物管理局批准将其用作视力障碍者的辅助工具。

虽然 BrainPort 已经存在多年，但它在现实世界中的应用并不多，尽管它的成本仅是视网膜植入物的1/10。

在心理学研究中，有一种著名的测试注意力的方法，称为波斯纳提示范式，以美国心理学家迈克·波斯纳 (Mike Posner) 的名字命名——他在 1980 年代开发了这种方法来测量视觉注意力。

注意力是指将环境中的事物带入我们意识的一系列过程。波斯纳发现我们的注意力可以通过视觉刺激引导。

如果我们短暂地看到有东西从视野里移出，注意力就会集中在那个区域。我们进化出这种反应方式，或许是为了适应潜伏在角落和视野边缘的危险。

这个过程也发生在感官之间。睡觉的时候，一只耳朵旁传来蚊子的嗡嗡声，你的注意力很快就会被吸引到身体的那一侧。

大脑会借助声音捕捉蚊子的大致位置，以便可以快速分配视觉注意力，并通过触觉注意力快速扑击。这就是“跨模式”注意力(视觉是一种感觉模式，听觉是另一种模式)。

Mike Richardson，巴斯大学心理学助教，和同事开发了Posner Cueing 范式的变体，用于分析大脑是否可以像手或其他注意力模式一样在舌头表面分配触觉注意力。

我们知道大量关于视觉注意力的内容，以及手和其他身体部位的触觉注意力，但不知道这些知识是否对舌头适用。

这一点很重要，因为 BrainPort 的设计、制造和销售旨在帮助人们通过舌头“看”。但是我们需要了解用舌头“看”是否与用眼睛看是一样的。

这些问题的答案，就像生活中的几乎所有事情一样，是复杂的。

舌头确实以与手或视觉大致相同的方式对提示信息作出反应，但尽管舌头具有令人难以置信的敏感性，但与其他感官相比，注意力有点有限。过度刺激舌头很容易导致感觉超负荷，很难再注意到正在发生的事。

我们还发现舌头上的注意力过程会受到声音的影响。例如，如果 BrainPort 用户听到左侧的声音，他们可以更轻松地识别舌头左侧的信息。如果与听觉接口配对，这可以帮助引导注意力并减少BrainPort 的感官过载。

单独使用BrainPort可能因刺激过度而无法提供可靠的信息。

巴斯大学的团队正利用这些发现开发一种新设备，以帮助有视力障碍的攀岩者产生替代视觉感官。

为了防止信息过载，他们使用机器学习来识别攀登点并过滤掉不太相关的信息。

我们还在探索使用声音来提示下一个握点位置，然后使用舌头上的反馈来精确定位握点位置。

通过调整，这项技术最终可能成为帮助盲人、聋哑人导航的可靠工具。它甚至可以帮助无法使用双手的截瘫患者。

https://www.sciencealert.com/the-tongue-how-one-of-the-body-s-most-sensitive-organs-is-helping-blind-people-see