手指識字之研究


作者/李嗣涔 台灣大學電機工程學系
   石朝霖 逢甲大學


一、前言

 自從1979年中國大陸四川省發現一位十歲的小孩唐雨能 用耳朵辨認搓揉成團的紙張上所寫的文字或所畫圖形,即 具有所謂「耳朵識字」的能力以後〔1〕,幾年之中,中 國大陸又發現了成百上千的兒童具有類似的能力,他們有 些可以用耳朵,有些可以用手指,有些可以用腋下來感應 來辨識紙團上的圖案〔2〕〔3〕〔4〕。北京大學物理系 的陳守良副教授並對自願報告40位5到14歲的少年兒童進 行了誘發訓練,結果竟然有15位兒童在經過3到8天的訓練 出現手指識字的功能〔5〕,可以在厚布套中以手指觸摸 10張圖片而正確的辨認其中5張以上。其中9位還能更進一 層,在將字片或圖片裝入黑塑料黑盒中密封後,仍能以手 指摸盒子而達到50%的辨認率。上海高校也對不同年齡層 的青年做了誘發訓練的研究〔6〕,結果發現在10到20歲 之間的青年經過10天的訓練,14人中有11人可以在前額「 閃出字跡」,9位能比較準確的辨認試樣,也就是誘發出 手指識字的功能,顯示誘發這種特殊感應機能並不困難。  為了證實上述所述現象之普遍性並深入探索手指識字的 機制,我們以三年的時間對一位十多歲的高小妹妹做了詳 細的研究,共進行了100次試驗,以了解她辨識成功的基 本要素,以及可能發生的生理現象。

二、研究對象與方法

 我們於民國82年10月邀請到一位十一歲的高橋小妹妹來 做實驗,她的父親是日本人母親是中國人,小妹妹在台中 讀到國小五年級後於民國81年移民到美國加州。她的父母 在民國80年看到日本電視台有關手指識字的報導後,讓女 兒也試驗一下,結果發現了高橋小妹妹也具有手指識字的 能力。我們於民國82年10月(第一回),83年8月(第二 回)及84年9月(第三回)在高橋小妹妹回國省親之際, 每次利用3到4天的時間,對她的手指識字的能力做了詳細 的研究。由於高橋小妹妹的父母非常重視這項能力,因此 她在家每天都會練習半小時,因此功能非常穩定,本人也 很願意配合實驗的進行。

 在正式實驗之前,我們必須先製做題目,在第一、二回 實驗時,我們均裁下5×10C㎡之長方形白色紙條,然後隨 機抽取紅、綠、藍、黑四種顏色簽字筆中一支在紙條上寫 上文字包括中文、英文或日文,或畫上圖案,寫上算式等 等。文字可以是一個或多個,同一張紙上的字或圖案可以 用單一顏色或不同顏色;有時在色紙上寫字再外包白色紙 條;有時用兩張白色紙條,在裡面的寫字,外面空白;或 內外均寫字等等。然後紙條沿長邊對折後,以0.6至0.8公 分之寬度由中心往外疊六次,形成一5公分之細長條紙捲 ,再在長條三分之一處各內折一次形成紙團。折疊後之紙 團務必達到無法由外觀看到任何字型及顏色之地步。每回 實驗準備的紙團均超過50個,由實驗現場的來賓在另一房 間當場書寫再折疊。第三回實驗,則裁下3×10C㎡之長方 形紙條,一端剪成尖錐狀,折疊時則從尖錐處折起逐漸折 向另一端,約可折十次以上,最後再對折,其目的在了解 手指辨認圖案之方向是由裡向外或由外向內。

 實驗開始時,主持人隨意請一位在場人員在約50個紙團 中任選一個交給受試人,因此沒有人知道紙團內容為何, 以達到雙盲的效果。高橋小妹妹在右手拿到紙團後,大部 分情況下(100次有91次)要在右手套上一深色布套,套 口有帶子可以將套口縮緊綁在手肘中間,用矽偵測器在布 套內測量之結果,套內餘光強度只有3×10●至10●W/C㎡ 。有時會在布套上再罩上一黑紙盒,讓餘光強度再降100 倍以上,不可能藉由眼睛看到任何字型或圖案。實驗中有 3次是把紙團放入透明塑膠盒中,用手觸摸盒面來辨認, 其目的在了解手指碰觸紙團是否必要。在高橋小妹妹做過 的100次實驗中,有25次戴有眼罩阻絕光線,以了解眼睛 在手指辨認過程中所起之作用。眼罩係十全公司出品為在 有光環境下睡眠時所戴之用品。為達到同樣降低光進入眼 睛之效果,有部份實驗不戴眼罩但在暗室進行,暗室之餘 光強度約 在2∼5×10●W/C㎡左右。

三、結果與討論

1.手戴布套或罩黑盒之效應

 在全部100次實驗中,有91次是手戴布套或僅以黑盒罩 住雙手,其中有55次完全正確佔60%;20次顏色正確但字 型有缺失;10次字型完全正確,但顏色不對;失敗的有6 次。在剩餘9次實驗中,雙手完全沒有遮蔽的情形下有5次 完全失敗,或者沒有看到或者看錯;有2次顏色正確但字 型看錯;有2次顏色正確但字型看錯;有2次圖形正確但顏 色看錯,如圖一所示,沒有一例是完全正確。在圖一(a) 至(e)五次實驗係第一回合所做,後四次係第二回合所做 。在第二回合時,我們使用紅外線攝影機全程拍攝手掌之 溫度,結果發現高橋小妹妹剛開始做實驗時手背及手指之 溫度即使在30℃以上,在這種情形下,即使超過20分鐘也 看不到圖案。但是若戴上手套做實驗,則當實驗完成打開 手套之時,手套及手指溫度均維持在32℃以下,有時更低 至27℃以下,圖一(h)是一個很重要的例子,在前20分鐘 實驗中不論前10分鐘開燈,後10分鐘連結車燈(光強度約 在2∼5×10●W/C㎡)均看不到圖案,手溫也在34.5℃左 右,但是到第20分鐘時要求高橋小妹妹用手摸冰汽水罐將 手溫降到27℃以下後,再花約1分25秒就看到了圖形,雖 然顏色不對,但圖案已非常接近。顏色不對之原因與關燈 有關。

 由於發現了這個手部溫度變化的現象,因此我們設計了 新的實驗方法,就是右手不戴布套,拿了紙團先試幾分鐘 後再用黑紙盒將雙手蓋住,兩分鐘後將黑盒拿開,用紅外 線攝影機讀出手背的溫度,再蓋住雙手直到看出圖形。圖 二(a)(b)(c)是三次實驗的結果。由三次紅外線測試可以 發現,高橋小妹妹雙手的溫度在2至3分鐘內均由30℃以下 上升到34.5℃左右。在圖二(a)的例子,雙手蓋住黑盒兩分 鐘後再拿開時,手溫竟然下降2℃到32℃左右。再蓋上黑盒 等到最後看到圖形時拿開黑盒,發現手溫已降到29℃以下 。顯然蓋上黑盒有降低手掌溫度之功能。

 圖一(b)及(e)兩次實驗中,紙團放入透明塑膠盒中而字 型顏色均辨認錯誤,是否由於手指不能接觸紙團而失敗, 而並非只因為不戴布套手掌升溫而造成。因此我們嘗試一 次將塑膠盒也放入布套中,結果6分32秒將綠色的「有」 字看成綠色的「有」,顏色正確字型也接近,但並不是完 全正確。這表示塑膠盒的確也會阻礙辨識信息的之傳遞, 但只要手戴布套,手溫降低,阻礙之效果就不會太大。

2.腦中圖案影像出現之程序

 根據高橋小妹妹主述,字或圖案的出現是一個部份接一 個部份出現的,或者是一筆一劃順序出現,也有的時候是 整個字或圖形會同時出現。在做實驗過程我們測量了兩手 的電壓差,結果發現在高橋小妹妹看到字型的同時,也量 到了手掌放電的現象。圖三顯示了二次實驗的結果,在圖 三(a)中,當我們觀察到第一次放電活動時,小妹妹說看 到了顏色是黑色,接著顏色消失,直到第二個尖峰出現, 小妹妹用左手拿黑色簽字筆寫下了「│」(右手仍觸摸紙 團,並包有布套),然後「│」字消失。值待第三個電位 尖峰出現「│」字重新又出現此時旁邊還多了一橫成為「 ├」,然後「├」字消失,同樣的過程不斷重複,直到連 續一兩次放電均不再出現新筆畫為止,小妹妹會喊停說已 經看到了。圖三(a)黑色的英文字母「HE」及圖三(b)紅色 的鐘面完全正確。

 高橋小妹妹天天練習手指識字故功能非常穩定,由100 次實驗之結果歸納,我們提出下面的模型:

 藉由手指放電,手指似乎送出某種型式的信號,沿著紙 條內部表面由外向內掃瞄,往回送之信號似乎也經過手臂 藉由放電之作用,經過大腦記憶部位進入視覺認知中樞, 如果紙條用膠帶(或漿糊)封住則信號傳遞受到極大的干 擾,似乎信號要很久時間(28分)才能進入紙條內部。若 把紙條放入塑膠盒內,則信號會稍微受到干擾,圖案辨認 無法完全正確,但不像黏死那麼嚴重。若用鋁箔包住紙張 則完全不受影響,信號可穿過鋁箔而被偵測到。這也許與 鋁箔沒有被黏住有關。南京電子技術研究所的史田元曾發 現手指識字的「孔隙效應」〔7〕,也就是只要試樣放入 完全封死的封套中,包括金屬筒、信封、玻璃管、環氧樹 脂等,則受試者完全無法看到內部的圖案,但是只要封套 上留有一個小孔隙,則信號似乎可以從這小孔隙進出,而 絕大部份能被偵測出來。

 手中送出的信號掃瞄一定是先掃瞄紙條正面(向內摺的 一面),沿著折疊的曲面前進,然後可以掃瞄背面或另外 一張紙條。而送回的信號中第一次放電一定是讓腦看到文 字或圖案之顏色,然後消失;等到第二個放電尖峰出現時 ,整個圖案或部份圖案開始在腦中出現,然後又消失。第 三個放電尖峰出現時,腦中不但出現原來的圖案還增加新 的部份,這樣不斷重複,直到所有的文字或圖案都出現為 止,而這些文字及圖像是攤開展平的。我們相信兩手放電 現象是信號能夠送出、收回以及進入腦中視覺認知中樞之 關鍵。

 至於為什麼第一個放電時一定是看到顏色,這表示顏色 是大腦做圖形辨識過程中比較原始的功能,比如看一物體 可能是先看見顏色再看清楚目標的輪廓及詳細形狀。至於 眼睛受光為什麼能幫助手指辨識顏色之能力我們猜想眼睛 看顏色也許會提供大腦視覺認知中樞一個顏色參考信號。 手指識字送回的信號要與參考信號作對比才能得出正確的 認知。當手指送回信很強時也許就不需要對比參考信號了 ,這解釋了為何戴上眼罩仍有七成左右的正確率。

 過去所學的知識經驗及習慣也會影響辨認之字型,比如 明明是英文大寫字母,看到的卻是小寫字,這表示這些文 字(如SUN)的信號是先送往大腦的記憶部位比對得知其 內涵後(為英文SUN),再送往視覺認知中樞,中途大腦 會根據過去的經驗(字母大寫,其他小寫)做了轉換,故 出現在視覺認知中樞的字就成了「Sun」。

 這種掃瞄及展平的機制若能找出,則我們可以設計新式 掃瞄機器,由嘴或血管送入掃瞄信號,掃瞄我們消化管道 或內臟之內外部的影像,做為醫學檢驗之有力工具。

四、結論

 由文獻及我們實驗之結果已經可以確定,手指識字是確 實存在人體潛能,少年兒童經過適當的訓練開發,也可以 產生這種能力。我們也發現能夠做到手指識字的關鍵因素 ,比如手掌溫度不能超過34℃,手掌要能放電,紙條不能 用膠帶或漿糊黏死,戴眼罩或在暗室做實驗會增加顏色辨 認的錯誤率。我們也發現手指放出之信號似乎沿著紙條表 片由外向內掃瞄,必要時可以掃瞄紙條背面,而大腦可以 將送回之信號重組將折疊之圖案張開及展平,這種掃瞄機 制若能研究出來則我們可以製造出一種新一式醫學檢驗工 具,可以掃瞄消化管道及內臟內外壁的影像。

參考資料

〔1〕錢學森,開展人體科學的基礎研究,自然雜誌 4:483-488,1981。

〔2〕王楚、賀慕嚴、陳守良等,人體特殊感應機能的圖像 顯示過程,創建人體科學ぇ,四川教育出版社,成都, pp.569-573,1989。

〔3〕羅林兒、王楚、賀慕嚴等,人體特殊感應機能的圖 像顯示過程,創建人體科學ぇ,四川教育出版社,成都, pp.574-579,1989。

〔4〕邵紹源、王楚、賀慕嚴等,人體特殊感應機能的圖 像顯示過程,自然雜誌5:274-275,1982。

〔5〕陳守良、賀慕嚴、王楚等,人體特殊感應機能的普 遍性問題,創建人體科學ぇ,四川教育出版社,成都, pp.565-568,1989。

〔6〕邵來聖、朱怡怡、朱潤龍等,四年來對青年進行特 異功能誘發訓練的探索,人體特異功能研究4:103-106, 1986。

〔7〕史田元,人體特異功能屏蔽效應,創建人體科學ぇ, 四川教育出版社,成都,pp.594-599,1989。



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