研究稱眼皮像閘門:拉閘瞬間或許你在“開小差”
2019年01月17日06:47

  原標題:眼皮就像閘門,拉閘瞬間或許你在“開小差”

  生活中有許多事情要求人們保持注意力,比如上課要注意聽講,開車要注意路況,體育競技中要注意對手的動作等。

  然而研究表明,大腦很難在長時間中時刻保持精神高度集中。因此,人們會以最優的注意狀態用於加工最重要的信息,比如上課的時候集中精力聽重點內容。那麼大腦是如何對注意進行實時調控的呢?

  浙江大學生物醫學工程與儀器科學學院“百人計劃”研究員丁鼐課題組發現,在信息加工過程中,大腦可以在一秒之內飛快地切換注意與非注意的狀態。這種注意狀態的快速切換依賴於大腦的運動皮層,而且運動皮層的激活可以引起眼瞼肌肉的運動,以至於可以通過觀察眨眼來監測大腦在哪些時刻更加專注、在哪些時刻更加放鬆。這項研究已於近日發表在國際知名期刊《自然·通訊》上。

  人會隨所聽內容節奏眨眼

  《三國誌》中有云:“瑜少精意於音樂,雖三爵之後,其有闕誤,瑜必知之,知之必顧。故時人謠曰:‘曲有誤,周郎顧。’”

  曲有誤是聽出來的,聽出來之後為什麼還要扭頭看看?這是因為感知與運動往往是聯繫在一起的,“曲有誤”是感知,“周郎顧”是運動。推而廣之,聽別人講話,是不是也會引發同步的運動呢?丁鼐課題組的研究給出了肯定的答案。

  研究發現,人類會隨著聽到的內容節奏眨眼。若人類眨眼的頻次遠超出了濕潤眼球所需要的頻次,則可能反映了大腦信息加工的某種特性。

  課題組對眨眼與注意力的研究可以用“另闢蹊徑”概括。

  在腦科學研究中,研究人員往往忽略眨眼甚至將眨眼視為一種干擾。比如在腦電圖研究中,由於眨眼產生的電信號對腦電信號構成很強的干擾,在腦電圖分析過程中,研究人員往往首先對眨眼干擾進行去除。而這項研究所關注的正是這種往往被忽略的眨眼活動。

  實驗中,誌願者們會聽到一系列四字短句,如綿羊吃草、小馬過河、雪花飛舞等,他們的任務是檢測短句里的第一個字或者第三個字是否出現特定目標,實驗過程中同步記錄了誌願者聽句子時的眼電及眼動。

  課題組發現,實驗誌願者在集中注意聽的時候眨眼會較少;不注意聽的時候眨眼較多。聽同一段話的時候,由於關注的內容不同,實驗誌願者眨眼的位置也會不同。在實驗中,注意與不注意的狀態可以在一句話甚至一秒之內迅速切換,而眨眼率也相應地在短時間內迅速改變。這就好比學生感覺老師要講重點的時候,就會集中精力,減少眨眼。重要的內容過去之後,眨眼就會增加,濕潤一下略微乾澀的眼球。

  大腦信息加工狀態的“晴雨表”

  “這種與注意相關的眼瞼活動不依賴光照條件,人體在黑暗環境或閉眼情況下聽聲音,眼瞼的肌肉運動依然受到注意狀態的調節。”課題組表示,這項研究表明,眼瞼活動與高級認知加工密切相關。

  眨眼、甚至閉眼都不直接影響我們的聽覺,那麼大腦為什麼進化出這種與聽覺同步的眨眼行為呢?一種可能的解釋是,眼睛的狀態反映了大腦的信息加工狀態。

  丁鼐課題組提出一種新假說:對於人類,視覺是最主要的信息來源。所以,睜眼的時候,大腦優先加工外界信息;相反閉眼的時候,大腦優先處理內務(思考人生、做白日夢、休息等等)。所以,眼皮就好像閘門:大腦想要處理外部信息的時候就打開閘門,把信息採集進來;在預期外部沒有重要信息的時候則會拉一下閘,處理一瞬間的內務。

  按照這個假說,眼皮是大腦信息加工狀態的一個外在反映——切換到對內狀態之後,對視覺、聽覺等感官的加工都被暫時削弱。所以,眼皮不僅僅是保護眼睛的“窗簾”,濕潤眼球的“毛巾”,更是大腦加工狀態的“晴雨表”。

  針對這項實驗發現的未來應用,丁鼐表示,這可以為通過視頻監測大腦注意狀態提供新思路:比如通過分析上課過程中同學們的眨眼活動可以瞭解到全班注意力情況,而這種信息可以用於教學質量的客觀評價也可以反饋給教師以提高教學質量。

  來源:科技日報

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