手機改變大腦感知

Alulull

現在，功能繁多的觸屏智能手機已成為不少人的生活必需品，而這些手機在改變人們生活方式的同時，可能也對人腦產生了潛移默化的影響。

2014年12月23日發表在《當代生物學》（Current Biology）上的一項來自蘇黎世大學神經信息學研究所的最新研究顯示，觸屏手機可能在不知不覺中改變了大腦對觸覺的感知，使得腦皮層對手指尖的觸覺刺激產生更強烈的反應。

人腦卓越的可塑性已是科學界屢見不鮮的話題，但在過去，科學家們大多把注意力投向了一些領域內的“精英分子”，譬如樂器演奏家和優秀的運動員。而事實上，除了專業的高強度訓練以外，平日不經意的行為習慣也一樣能對我們的大腦造成影響。

蘇黎世大學神經信息學研究所的阿爾科·高希（Arko Ghosh）博士指出，目前關于對大腦可塑性在人們日常生活中的作用的研究并不多，而他們的研究為這一領域提供了直接的數據支持。

這項研究一共招募了37名右利手的被試者，其中有26名為觸屏手機用戶，另外11位則是老式按鍵手機用戶。問卷調查表明，觸屏手機用戶具有一些有趣的共性：這些被試者都傾向于用右手拇指來完成大部分操作；多數人最常用的手機功能是接發短信和電子郵件，而非被動地聽音樂、看視頻或是打電話；此外，還有關鍵的一點：觸屏手機用戶操作手機的時間，明顯要比老式手機用戶更長。

接下來，研究者對被試右手拇指、食指和中指分別進行了輕微的機械刺激，同時利用事件相關電位（event-related potentials， ERPs）的方法記錄下了這些觸覺刺激引起的腦電活動。分析結果發現，三個手指上的刺激均能引起對側（也就是左側）初級感覺運動皮層的激活。而有趣的是，觸屏手機用戶的腦電活動幅度顯著高于老式按鍵手機用戶。

研究者認為，產生這種差異的原因可能有二：一是觸屏手機用戶的拇指使用頻率更高；二是觸屏手機和傳統按鍵手機的操作涉及不同的手指運動，后者多為按壓，而前者涉及更多的點觸和滑動，這可能帶來了不同的觸覺刺激模式。

將手機使用作為研究對象具有一個天然的優勢——手機系統具有內置的后臺數據統計功能，用戶們的使用行為會在手機上留下完整的“電子印記”，這為研究者們提供了極大的便利。

通過這些記錄，他們能夠了解被試者真實的日常行為，并將這些行為與實驗室中記錄到的神經活動聯系起來，分析到底是哪些因素驅動了我們大腦的可塑性變化。

為了探究大腦觸覺信號是否會隨著觸屏手機使用的強度而變化，本項研究也動用了“電子印記”大法：研究者調取了被試者的觸屏手機中過去10天的電池使用記錄，并據此統計出每名被試者平均每小時的手機使用度。同時，研究者還計算了手機使用度峰值出現的時間與腦電記錄時間之間的間隔。

比對腦電結果發現，拇指觸覺刺激引起的腦電激活強度與上述兩個變量密切相關。

過去10天中手機使用度越高，實驗中測得的觸覺腦電信號也越強。而且，相比于較長的時間間隔，在頻繁的觸屏手機使用之后較短時間內測得的觸覺信號幅度也會更大。也就是說，觸屏手機用戶大腦觸覺信號的激活程度與短期內使用手機的經歷密切相關。

之前的一項研究發現，與非專業人士相比，弦樂器演奏家的大腦皮層對左手小拇指的表征更強，且增強幅度與開始學習樂器的年齡相關。受此啟發，研究者們也請這次實驗的被試者報告了自己開始使用觸屏手機的年齡，不過他們并沒有發現“機齡”與腦電信號之間具有相關性。研究者認為，這可能是因為樂器演奏家在早年練習時接受了更加穩定的感覺刺激輸入，而觸屏手機用戶的使用模式則要隨性得多。此外，觸屏手機用戶接觸手機時的年齡普遍較大（大約15歲），而樂器演奏家大多從幼年就開始練習，這也為二者之間的差異提供了解釋。這一結果也提示我們，許多從專業演奏家、運動員或是經受嚴格訓練的實驗動物那里獲得的結論，或許并不適用于普通人的日常活動。

觸屏智能手機的使用會造成大腦電活動的變化，那么這會有什么后果呢？研究論文中提到了一個不大樂觀的推想。過去已有研究表明，這樣的皮層可塑性變化或許會導致一些疾病的發生，例如弦樂器演奏家的職業病——肌張力障礙。由此看來，過度地使用手機或許也可能導致運動功能障礙。不過，這并不代表智能機用戶的前景一片灰暗。高希博士強調說：“要想確切地回答這個問題，目前這一個研究還遠遠不夠。”

那么，智能設備對人類大腦可能造成哪些影響？對此，高希表示：“目前有一個新的趨勢，神經科學家們開始認真地研究我們的日常生活，而這種對普通人的關注會催生一系列研究成果——從基礎神經科學領域到醫藥開發。我認為，人類的大腦會繼續不斷地適應變化，而時間會告訴我們，這最終會對我們造成什么樣的影響。”

“估計有不少人會從手機上讀到我們的研究，想象一下，這也會是一個相當有趣的場景。”高希博士這樣說到。（來源：果殼網 責任編輯/余風）