斯坦福博士生在自己的大脑里找到了“皮卡丘脑区”

斯坦福大学研究人员发现,从小开始玩《精灵宝可梦》的人成年后,大脑视觉皮层中会出现“宝可梦脑区”,专门对宝可梦的形象作出响应。

研究作者本人也是被试之一,侧面说明第一批宝可梦训练师已经博士毕业了……


来源 Stanford University

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审校 戚译引


如果你在童年时花了无数时间在宝可梦的捕捉、训练和对战上,那么你的大脑中可能有一条褶皱喜欢果然翁、妙蛙种子和皮卡丘的图像。

斯坦福大学(Stanford University)的心理学家发现,那些小时候经常玩《精灵宝可梦》(Pokémon,又名口袋妖怪)的人,他们的大脑更容易被精灵宝可梦中的角色激活。

这一研究结果被发表在《自然·人类行为》(Nature Human Behavior)杂志的网络版上,有助于揭示人类视觉系统的两个互相关联的谜团。“该领域悬而未决的一个谜团,就是为什么我们大脑中有对文字和面孔作出响应的脑区,却不存在对其他图像作出响应的脑区,比如汽车;另一个谜团是为什么这些反应区域出现在每个人大脑中的同一个位置,”该研究的第一作者、斯坦福大学前研究生杰西•戈麦斯(Jesse Gomez)说。

哈佛医学院(Harvard Medical School)近期对猴子的研究部分回答了这些问题。我们的大脑中处理视觉信息的部分称为视觉皮层,研究者发现,为了在视觉皮层中形成专属于一种新对象类别的区域,必须从幼年期就开始接触这些对象,此时的大脑对视觉体验有特别的可塑性和敏感性。

当戈麦斯思考有没有方法可以测试人类是否也遵循这一规律时,他回忆起自己的童年,以及他花在玩视频游戏上的无数时间,尤其是一款游戏:《精灵宝可梦红·蓝》(Pokémon Red and Blue)。

《精灵宝可梦红》,于 90 年代末在欧美国家发行。图片来源:Wikipedia

戈麦斯说:“我从六七岁开始就不停地玩这款游戏。任天堂不断推出新版本,我的整个童年就一直在玩。”

戈麦斯认为,如果童年早期的接触对大脑特定区域的发育至关重要,那么他的大脑,以及其他儿时玩过《精灵宝可梦》的成年人大脑,应该对游戏角色做出比其它类型刺激更多的反应。由于游戏中的精灵宝可梦角色看起来与我们日常生活中通常遇到的对象非常不同,视觉理论对精灵宝可梦的激活区域应该出现在大脑的哪个部位做出了独特的预测。

戈麦斯说:“《精灵宝可梦》的独特之处在于它有数百个小精灵,你必须了解它们的一切才能成功地玩这款游戏。你会因为了解数百个长相相似的小角色而得到游戏的奖励。我认为,‘如果你的大脑中没有专属于这些角色的区域,那就永远做不到这点’。”


偏心偏差理论

麦斯很兴奋,向他的导师卡兰尼特•格里尔-斯佩克特(Kalanit Grill-Spector)、斯坦福大学人文科学学院(Stanford's School of Humanities and Sciences)的心理学教授提出了这个想法。导师说:“当时我心想,‘这绝对行不通’。”

然而,他们越是思考,就越是意识到他们手头拥有一切素材,能构成一个很好的自然实验:第一个《精灵宝可梦》游戏于 1996 年发行,一些孩子年仅 5 岁就开始玩这个游戏,他们中的许多人接着玩游戏的更新版本,直至他们的青少年时期甚至成年早期。这些游戏不仅让这些孩子一次又一次地接触相同的角色,而且每当他们赢得一场宝可梦对战,或往游戏中的宝可梦图鉴(Pokedex)添加一个新角色时,游戏还会奖励他们。此外,每个孩子都在同样的手持设备上玩游戏,即任天堂 Gameboy(Nintendo Game Boy),它们都有相同的方形小屏幕,并且需要孩子们把游戏机保持在大致相同的臂长位置。

斯坦福的研究者意识到,最后这一点可以用来测试一个视觉理论——偏心偏差(eccentricity bias),理论认为在大脑中形成特定视觉区域的尺寸和位置取决于两个因素:一是对象占据我们视野的比例,二是对象占据我们视觉的部位,即我们是用视觉中央还是周边来看这些对象。

在小屏幕上玩《精灵宝可梦》意味着游戏中的角色只占据玩家视野中心非常小的一部分。因此,偏心偏差理论预测,大脑中被宝可梦优先激活的部分应该出现在视觉皮层中处理中央视觉或中央凹视觉对象的位置。


种子基金

尽管格里尔-斯佩克特持怀疑态度,她还是建议戈麦斯通过斯坦福大学认知和神经生物学成像中心(Center for Cognitive and Neurobiological Imaging)申请种子基金,以开展实验。“这就是种子基金的用途,它们让我们可以冒险进行一些有风险的实验,而这些实验可能可以回答一些非常有深度且深刻的问题。”格里尔-斯佩克特说道。

得到资助后,戈麦斯立即招募小时候经常玩《精灵宝可梦》的成年人。他找到了 11 个人,包括他自己和迈克尔·巴内特(Michael Barnett),他是当时的实验室经理,也是这项研究的共同作者。

当被试躺在功能性核磁共振(MRI)扫描仪中,并看到随机展示的数百个宝可梦时,他们的大脑对这些图像的反应比对照组更强烈。对照组在童年时期没有玩过这款电子游戏。

戈麦斯说:“我最初在主要研究中使用了任天堂游戏机中出现的宝可梦,但后来我也向一些被试展示了卡通动画中的角色。尽管卡通人物的像素化程度较低,但它们仍然激活了相关大脑区域。”

不同个体响应宝可梦的大脑部位也一致。它位于相同的解剖结构中,即我们耳后的一条大脑褶皱,名为枕颞沟(occipitotemporal sulcus)。据研究者所知,这一区域通常对动物图像(与《精灵宝可梦》中的角色相似)产生响应。

格里尔-斯佩克特说:“我认为从我们的研究中学习到的一点是,这些由中央视觉激活的大脑区域特别容易被长期经历所塑造。”


即兴创作大师

格里尔-斯佩克特说,这些新发现只是最新的证据,表明我们的大脑能够在很小的时候就根据经验学习做出改变,但是大脑中存在潜在的固有约束,这些约束塑造并指引这些变化的展开。

就像一个老练的爵士演奏家在尊重基本乐理的基础上随性地创作新鲜的音乐旋律那样,大脑也是即兴创作大师。大脑可以形成专属于宝可梦的全新激活区域,但它仍必须遵循一定的规则,就像那些我们中央视觉优先注视的对象,这个对象类型在大脑中的优先激活区域就必须遵循该规则。

孩子的大脑尤其容易受到影响,而针对那些担心电子游戏会对孩子大脑产生持久作用的父母,格里尔-斯佩克特说我们的大脑可以容纳很多东西。“视觉皮层由数亿个神经元组成,我们有能力在那片大脑皮层中编码许许多多的模式,”她说道。

戈麦斯还指出,所有《精灵宝可梦》研究中的被试都成长为成功的成年人。“我想对那些家长说,在本研究中接受大脑扫描的人都有博士学位。他们都过得非常好,”戈麦斯说道。


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