本文作者：陳娟博士，華南師範大學教授，矽步機器人研究員
類腦智能依賴於對大腦的了解，但是大腦的功能並不是一成不變的，而是具有短時適應性（分秒級別）和長時（幾天到幾年）可塑性，甚至不同感知皮層的功能也可以發生完全重組。本文將對大腦功能的可塑性和功能重組，從聽覺角度，進行簡要介紹。
人類大腦包含約1000億個神經元，能產生100多萬億個連接，是一個非常複雜的系統，這樣一個複雜的系統決定了我們人類可以自然流暢地完成各種複雜動作和運動、完成對外部世界的知覺、注意、記憶和思維等認知過程。
類腦智能的目的是向大腦學習，模仿人類神經系統的工作原理，開發出快速、可靠、低耗的運算技術。但是人腦的計算功能並不是一成不變的，短時間的適應和長時間的學習、損傷後引起的功能重組都會改變大腦的功能。
短時間的適應的例子很多，比如當我們看向下流水的瀑布幾秒鐘之後，再看靜止的物體，就會覺得靜止的物體是在向上運動。稍微長一點的可塑性的例子包括知覺學習和運動學習。研究表明，經過一周的學習，人的面孔加工腦區的活動性和信號的信噪比就會發生變化。經過大概一個月的學習，人的視覺加工的皮層下核團外側膝狀體的活動性就會增強。甚至有研究表明，玩視頻遊戲也會影響人的視覺敏感性。
關於長時程大腦功能重組，最極端的例子是盲人視皮層的功能改變。下面的視頻的主人公Ben是一個三歲時眼球就被摘除的盲人，他雖然眼睛不能接受任何輸入，但是使用回波定位（echolocation）這一類似於蝙蝠的特異功能，他可以用「聲音」看世界。
日常生活中，他使用唇部發出噠噠噠的聲音，然後根據聲音的回波，他可以識別物體的形狀、大小、位置、可以迴避障礙物，可以打籃球、騎自行車，甚至可以識別物體的材質。正常人一般只能看到頭前面的畫面，但是通過回波他可以「看」到身後和頭頂的世界。
視頻中說Ben是世界上唯一一個可以用回波來「看」世界的人，事實上並不是。最早在1749就有盲人能識別物體的報導。很多盲人都可以被動地使用自然環境中的回波來感知環境的細節，尤其是在障礙物迴避時。
其中一些人會用唇部主動發聲來產生回波。無論主動還是被動都可以幫助盲人識別外部世界。視力正常的人（非盲人）由於主要通過視覺來感知世界，因此很少注意到周圍物體產生的回波。但是通過訓練，正常人也可以通過回波來迴避障礙物，即產生回波定位能力。
神經學家認為，人的任何行為都是和大腦的特定功能相聯繫的，都有其生物學基礎。那這種沒有視覺輸入，但是可以根據聲音的回波「看」世界的人的大腦功能是否和正常人一樣呢？是不是大腦功能已經發生了變化呢？
2011年加拿大西安大略大學Goodale教授課題組（Thaler, Arnott, Goodale， 2011）開展了一項實驗，旨在研究盲人的回聲定位的神經機制。他們記錄了四位被試（早期失明的盲人被試、14歲時失明的盲人，以及兩名正常人）在聽到回波時的腦活動。
(圖 1 能使用回波定位的盲人在聽到回波時，大腦的視覺皮層激活，聽覺皮層沒有顯著激活。而控制組在聽到同樣的回波時，聽覺和視覺皮層都沒有激活。)
令人驚訝的是，研究結果發現，早期致盲的回波定位者在聽到回波時，初級視皮層表現出較常人更強烈的回聲定位的特異性活動，但是聽覺皮層並沒有激活。14歲致盲的回波定位者的大腦也具有類似的活動，但是並沒有早期致盲者強烈。而視力正常的控制組無論視皮層還是聽皮層都沒有激活。這意味著，由於沒有視覺輸入，回波定位盲人的視覺皮層不能加工視覺信號，閒置的視覺皮層逐漸發生了功能轉變，開始加工聲音回波。
人們普遍認為視覺皮層只能加工視覺信號，聽覺皮層只能加工聽覺信息。這項研究挑戰了人們的傳統觀點，認為對特定人群皮層的功能是可以發生重組的。事實上，人們還發現盲人在通過觸摸讀盲文的時候，他們的視覺皮層也會大片激活。大腦功能隨環境的適應性和極端情況下的功能重組，使我們人類能夠更好地適應複雜多變的外界環境。
矽步機器人建立了以特聘專家Melvyn Goodale博士（加拿大皇家學會院士、英國皇家學會院士、加拿大高等研究院院士）為首席科學家的研發團隊，來自機器人、深度學習、認知神經科學、計算機等多個專業領域，專注於類腦感知與智能檢測關鍵技術的開發。