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电脑使用是如何影响大脑的?

电脑的广泛使用,会给人类的认知能力和大脑的可塑性带来什么影响?随着计算机技术的发展与普及,这个问题成为认知科学领域的一大研究重点。前不久,北京大 学心理学系运动控制实验室的魏坤琳及其团队,从一个新的角度来研究了电脑使用对人认知的影响。Science网站在其“脑与行为”版块报道了魏坤琳等人的 研究。

这项研究由魏坤琳团队和伊利诺斯州西北大学芝加哥康复中心的心理学家康拉德·科丁(Konrad Kording)共同完成,研究结果发表在《现代生物学》(Current Biology)上。

这项涉及点击和移动鼠标训练的研究探索了人类的运动泛化能力,揭示了大脑能够将操作鼠标的技能应用到其他手部精细活动中去,所以,不用为在网上看萌猫视频、玩游戏而担心。玩儿电脑不全然是在浪费时间——你也在锻炼你的精细动作能力。

我们知道计算机正在改变人们思考的方式,比如互联网就改变了我们记忆的方式,但是,使用计算机这件事本身能带来什么改变呢?

举个例子,你很可能是通过点击鼠标看到这篇文章的,而与我们在进化史中进行的其他活动相比,操作鼠标是一件很奇怪的事情:你通过手部在水平面的细微移动,使一个完全脱离的垂直表面上的光标发生相应的细微移动。

通过日复一日的练习——计算机用户平均每天点击鼠标超过1000次——你已然成为了用鼠标的专家,尽管你甚至从未意识到具备这种灵巧度是多么了不起的事。科学家们很想知道这种练习是否能影响大脑对身体其他方面的控制。

问题是怎么找到从没使用过计算机的人。研究者把目光移向了中国城市中广大的农民工人群。中国庞大的人口遍布各个社会经济阶层,从精通计算机黑客精英,到一个世纪来生活方式几乎没变的农民。中国经济的繁荣使人们从农村一波波涌向城市寻找就业机会。

科丁和魏坤琳的研究小组招募了三类人:第一类是没用过计算机的农民工;第二类是年龄和教育程度与第一类相当但在工作中使用过计算机的农民工;第三类是精通计算机的大学生,作为实验的对照组。

所有研究对象都接受了两周的训练,在此期间他们必须使用鼠标来玩游戏,包括每天玩两小时经典游戏《雅达利乓(Pong)》。研究人员在训练前后都会对三类受试者进行一系列标准运动控制测试。

电脑使用是如何影响大脑的?

《乓》是一个模拟乒乓球比赛的2D体育游戏

这个实验中最让科丁和魏坤琳感兴趣是测量的普遍性。如果你学会了如何使用计算机鼠标,这项技能是否能泛化到类似的运动任务?

为了测量研究对象执行不熟悉任务的能力,研究人员测试了不涉及鼠标的运动技能,比如当手被遮住时操控手指的位置。如果使用计算机鼠标的专业技能并没有泛化到其他运动技能,以前没有使用过计算机的农民工应该做得远远比其他两组差。

训练开始之前,已经有计算使用经验的农民工比他们没用过计算机的同行表现得更好。没有使用过计算机的人发现用手进行精细的调整很困难,看不见手时尤甚,但经过短短两周的培训后,在操控鼠标以及将这项技能运用到其他手部精细操控方面,农民工和大学生们表现得一样好。

“结果令人惊讶。” 在威斯康星州密尔沃基马凯特大学研究中风患者的生物力学工程师罗伯特·沙伊特(Robert Scheidt)表示,要掌握一项新的特定运动技能,“两周时间并不长”。

他指出,在这项研究之前,以往的证据支持所谓“狭义泛化”,即个体对特定运动技能的学习,只能提高他们在与该运动近乎完全相同的任务中的表现。

魏坤琳的研究结果表明有电脑使用经验的被试,在泛化的幅度和广度上较没用过电脑的被试有显著差异。对致力于帮助患者恢复运动能力的人而言,“这项研究的结果正是我们希望看到的。”沙伊特说。

这项研究为开发借助计算机帮助中风患者恢复肢体控制的方法提供了支持,而对于健康人来说,玩精心设计的计算机游戏则有可能帮助他们更快地学习新的运动技能。

电脑使用是如何影响大脑的?

图A:实验设计示意图。图B:其中一个被试的测试结果。被试在桌面式虚拟现实下学习手部运动和光标运动直接的映射(在实验中,被试的手只需要移动48mm的距离,屏幕上的光标即能在相应方向上移动80mm的距离)。在习得一个方向上的映射之后,被试被要求将此映射在其它方向进行泛化。

已有 1 条评论
  1. 今天我用了乐歌支架,我的感觉真的不错,尤其是乐歌DLB502支架,太爽了,用过后,我的电脑时尚,高端,上档次了!

    2014年1月26日 08:51来自新浪微博 回复