現(xiàn)代社會(huì)中，人類大量使用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和各種電子產(chǎn)品。然而，這些現(xiàn)代技術(shù)會(huì)給人的認(rèn)知能力和大腦可塑性帶了怎樣的變化？已成為目前認(rèn)知科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。北京大學(xué)心理學(xué)系運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)室魏坤琳副教授及其團(tuán)隊(duì)從一個(gè)新的角度來(lái)研究了電腦使用的影響：和電腦屏幕的運(yùn)動(dòng)交互影響了運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)的泛化。該研究成果在Current Biology雜志上發(fā)表，同時(shí)《科學(xué)》雜志網(wǎng)站專門對(duì)該文的意義進(jìn)行了闡述。

北大心理學(xué)系運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)室在過(guò)去幾年的一系列研究中發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)的泛化受自上而下的神經(jīng)調(diào)控的影響，特別是任務(wù)的熟悉性可以提高運(yùn)動(dòng)泛化的幅度（Yan et al., 2013, Journal of Neurophysiology）。同時(shí)，我們認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代人非常熟悉電腦的使用，一般的電腦使用者每周平均鼠標(biāo)點(diǎn)擊超過(guò)７０００次。和電腦的交互一般依賴于鼠標(biāo)的使用，鼠標(biāo)的運(yùn)動(dòng)控制是奇特的，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)平面和顯示平面是分離的，手的運(yùn)動(dòng)和光標(biāo)運(yùn)動(dòng)存在一定的線性映射關(guān)系。長(zhǎng)時(shí)間在這種人為映射下的運(yùn)動(dòng)造成了現(xiàn)代人對(duì)此類感知運(yùn)動(dòng)映射的神經(jīng)表征發(fā)生了變化。魏坤琳?qǐng)F(tuán)隊(duì)（包括研究生顏翔、孔改清、印叢和張颿）通過(guò)一系列心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)對(duì)于有或者無(wú)電腦使用經(jīng)驗(yàn)的人，他們對(duì)感知運(yùn)動(dòng)映射的學(xué)習(xí)速率是一樣的，但是他們的運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)的方向性泛化（從一個(gè)方向上學(xué)習(xí)到的運(yùn)動(dòng)技能泛化到其它方向上）有很大的差別。用過(guò)電腦的人的泛化幅度和廣度超過(guò)沒(méi)用過(guò)電腦的人（下圖一）。更重要的是，沒(méi)用過(guò)電腦的人通過(guò)短短２周的電腦訓(xùn)練（特別是使用鼠標(biāo)的訓(xùn)練）可以提高其運(yùn)動(dòng)泛化。

該研究表明電腦使用改變了人基本的感知運(yùn)動(dòng)能力及其神經(jīng)表征。同時(shí)該研究對(duì)當(dāng)前神經(jīng)科學(xué)研究有一定的警醒作用：絕大多數(shù)研究使用的被試都是電腦使用者，這些被試的電腦經(jīng)驗(yàn)可能會(huì)影響到感知運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，因此電腦經(jīng)驗(yàn)應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)研究中需要考慮的控制因素。另外，該研究表明運(yùn)動(dòng)泛化所代表的高級(jí)學(xué)習(xí)成分是可能在短時(shí)間能被中樞神經(jīng)系統(tǒng)所掌握并運(yùn)用的新的學(xué)習(xí)情境中的。該理論突破可能對(duì)運(yùn)動(dòng)康復(fù)臨床實(shí)踐有指導(dǎo)意義：因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)的高級(jí)成分在長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練中能夠被中樞神經(jīng)系統(tǒng)所習(xí)得，所以臨床背景下的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)任務(wù)的康復(fù)訓(xùn)練能夠遷移到日常運(yùn)動(dòng)任務(wù)中。

這項(xiàng)工作為感知運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域研究、運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)的本質(zhì)提供了新的途徑和思路。該系列工作由國(guó)家自然科學(xué)基金和北京大學(xué)985項(xiàng)目資助。

實(shí)驗(yàn)設(shè)置（A）和部分結(jié)果（B）：被試在桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)下學(xué)習(xí)手部運(yùn)動(dòng)和光標(biāo)運(yùn)動(dòng)直接的映射，一個(gè)方向的學(xué)習(xí)在其它方向進(jìn)行泛化，結(jié)果表明用過(guò)電腦的被試在泛化的幅度和廣度上更顯著。

 

2014-01-21