3.1.3 看似反常的事例
在活体状态下，产生动作电位之前的静息状态中，神经纤维上的电荷由于各方面（包括细胞膜内外带电离子浓度和电荷强度等）力量的综合作用下，在膜外为正、在膜内为负，用一个十分简单的电表就能测量出来，即将电表的参考电极插入神经纤维（膜内侧）之中，而另一电极放在其表面（膜外侧）时，电表指针立即向标有正电的方向偏移。这种特性不管是在乌贼的巨大神经中，还是在青蛙的坐骨神经中，抑或是在人的任何一个神经细胞上都是一样的，并且直至受到适宜刺激后产生的动作电位自然也是一样的。因为当神经细胞膜通透性发生改变时，膜外的钠离子快速进入膜内，使膜内外电荷迅速反转，从而使神经纤维上电流的传导成为可能，就像已经摆放好的多米诺骨牌，任何一处推倒一张就会在其作用的方向上使其他骨牌相继倒下一样，神经纤维上信息的传导要么不发生，要么彻底发生，具有全或无的特性，并且依神经纤维直径大小之各异，动作电位传导速率也有所不同。神经纤维直径大冲动传导速率快，反之为慢，其数值具有反比关系。这是我们最早关于生物电产生与传导方面的知识，对其主要细节的描述在这一百多年来也从未改变过，这些工作都是基于约翰内斯·穆勒，赫尔姆霍茨等人做出的不可磨灭的贡献。但是，不得不承认，即便是同样的神经冲动在不同感觉系统中奔跑时，其所发挥出来的功能也变得大相径庭。以往，我们认为视觉中的电脉冲绝不会引起听觉或者嗅觉，同样，听觉中的电脉冲也不会引起视觉或者嗅觉，更不用说嗅觉中的电脉冲不会引起视觉或者听觉了。
“2000年4月，麻省理工学院的神经系统科学家团队在《自然》杂志上发布了一项非同寻常的实验结果。他们对雪貂的大脑进行了重新布线，改变了雪貂从眼睛到听觉皮层（大脑负责处理声音的部分）以及从耳朵到视觉皮层之间的链接。你可能觉得实验结果就是雪貂会严重致残，但并没有：听觉皮层学会看，视觉皮层学会听，而且雪貂没事。一般的哺乳动物，其视觉皮层都包含一张视网膜地图：皮层中，与视网膜附近区域相连的神经元彼此相互接近。相反，大脑被重新布线的雪貂在听觉皮层中形成了这张视网膜图。如果视觉信息重新导入躯体感觉皮层（负责感知触觉），躯体感觉皮层也学会看。其他哺乳动物也有这样的能力。”[3]不能不说这是对以往我们确信的大脑皮层各种感觉区域特化看法的一种颠覆性工作。那时我们认为在各种感觉通路上产生的神经冲动到达感觉皮层时就会产生相应的感觉，并且至少视觉、听觉、嗅觉、痛觉以及躯体感觉等给人以清楚明显的感觉，都在大脑皮层之上得到各自特定的区域，为此我们对自己所获得的成就也大为满意，从未考虑过将来会出现反例。根据当时的实验证据和研究结果，这一认识实在是无可非议的，并且也指导了人类无数实践，解释了很多事情。
现在看来，大脑皮层功能具有严格区域划分的说法是很成问题的。菲里尼斯·盖奇在工地上让一根铁撬穿过头部的事件在1848年9月13日发生，他又奇迹般地生活了13年之久。在很长一段时间内大部分人忘记了这一事件或无法解释所发生的情况，但事后还是有人发现，他不仅在各种感知上，而且是在人格方面都出现异常[4]，盖奇受伤后医生对他进行的手术大部分集中在额叶附近部位，几乎未损及视、听以及躯体感觉区域。虽然如此，盖奇还是无法集中注意力，行为支离破碎、不连贯、易怒，失去创造力，很难对自己的将来做出计划和安排，无法完成有组织、有目的的复杂任务，难以对自己做出恰当的评价，适应新环境对他来说显得非常困难[5]。因此，他从一位快乐的工程队领班沦落到街头，并反复发作癫痫，最后失去生命。从表面上看来，盖奇的故事足以说明大脑皮层中各功能活动具有明显的区域性，但后来从他的异常行为中也发现问题不是那么简单的。毫无疑问，他的感觉器官未受损伤，但到后来他在与他人的交流中常出现会错别人意的现象，进而大发雷霆，毫无节制。因此，不免让人想到若将皮层中枢部分和从感受器至传入部分分开讨论，这样似乎才能更合理地解释一些问题。
上面所述的雪貂实验是我们所看到的明显的反例。按照往常的看法，视皮层只接受视觉信息，听皮层只接收听觉信息，而有意思的是，现在视皮层听到了声音，听皮层看到了物像，这些证据足以提示那些感觉皮层的功能由于不同感觉神经的重新布线而居于从属地位，大脑皮层各感觉区域的活动不再是高高在上的机构了。也就是说，从以上描述中看到，至少是视觉和听觉感觉通路中的在感觉皮层之前的部分对于特定感觉输入具有决定性意义，而不是皮层感觉区域本身。从而看到那些视、听感觉皮层竟然成了来者不拒、照单接受者，对于视觉来说它是显示器，对于听觉来说它是扬声器，当然，还要有观者和听者才行。虽然它们处在大脑皮层的不同区域，但其功能活动和行为方式没有什么区别了。
这样一来，不消说视皮层之前的眼睛的光学部分，只说诸如视觉细胞、双极细胞和视神经等无疑都是为专门感受光信号和传送光信号而进化来的；除了耳蜗之外的双极细胞、听神经、耳蜗神经核，以及耳蜗神经核发出的纤维大部分在脑桥内经过斜方体交叉至对侧，至上橄榄核外侧折向上行组成外侧丘系，外侧丘系的纤维经中脑被盖的背外侧部上行止于下丘，从下丘向左右两个内侧膝状体传递信息，少数蜗神经前后核纤维不交叉，进入同侧外侧丘系，最后由内侧膝状体将听觉信息传递到颞叶的初级听皮层（41区）和初级听皮层（21区、22区、42区），难道不也与前述相一致吗？进而我们也清楚地看到大脑皮层所接受的信息随着那些特定信息而被确定下来。从表面上看，在视听活动中，大脑的视、听觉皮层起到了重要作用，但仔细审视，这些活动一开始就指向了产生视觉、听觉，大脑只是起到了临门一脚的作用，让人觉得不可思议。这又提示我们，不能将感觉通路上从感受器到中枢的那些部分看成是铁板钉钉的东西，而把感受和传入部分看成是一类，甚至依据探索的需要还要把它们再度清晰地分开，把中枢部分当成另一类，这样才能充分说明大脑皮层具有巨大的可塑性，而其前面的部分更具有对某种感觉的特殊化适应能力。