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數位時代的認知

Y. M. Huang
・2012/02/02 ・1662字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 512 ・六年級

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這次要介紹的是一篇科普的文章,作者Erif Jaffe整理了不少新的研究來探討數位時代對於人的認知有甚麼影響,值得一提的是他從心理學教父William James的觀點作為開場,讓人讚賞!

首先是數位時代的環境是否會改變人的大腦運作方式,這個議題牽扯到了大腦的可塑性,在一百多年前William James就了下面兩段文字

神經系統非常有可塑性,另外凡走過的必留下痕跡 ( “outward agents” flood our sensory corridors and reach the brain, they leave “paths which do not easily disappear,”)。

我個人尤其喜歡後面這句,只要發生過的,其影響不會輕易的消失。當代的心理學家如何檢驗這件事情?Gary Small等人找了24位55-76歲的實驗參與者,其中一半是所謂的低度網路使用者(一周用一或兩次)、一半是高度網路使用者(一天至少用一次),然後紀錄他們閱讀一般書本上的文字及網頁上文字(兩者都是用模擬的方式在電腦螢幕上呈現)時的腦部活化(去看原文)。結果顯示,在閱讀一般書本上的文字時,兩組大腦的活化程度沒有差異;但是在閱讀網頁上的文字時,高度網路使用者的腦除了活化傳統的閱讀區域外,包過決策判斷及複雜推理的腦區都被活化。這個發現顯示數位時代真的會改變腦部的活動,更令人驚嘆的是他們的另外一個研究發現,只要使用網路五天,就可以改變腦部的活動型式。看到這裡不由得讚嘆James老先生的遠見,科學家們曾經一度認為大腦一旦發展成熟就喪失了可塑性,但事實證明並非如此!

第二個數位時代造成的影響就是資訊爆炸,人們非常容易受到干擾(常用臉書的朋友一定常被右方的動態訊息更新所影響)。關於這件事情,William James就曾經說

我們一次只能專注在一件事情,除非有些事情已經相當習慣化了 (The number of “processes of conception” people can engage in at a single time is “not easily more than one, unless the processes are very habitual,”)

這點我想很多人都會持反對的意見,明明自己就可以一邊講電話一邊寫報告,等等。確實有不少研究發現同時做兩件事情並不見得會比做一件事情來的差,但是要看我們怎麼定義表現是否有變差。有研究者讓一些實驗參與者一邊讀一篇很長的文章一邊跟朋友使用即時通訊,另外一些實驗參與者則是專心的閱讀文章;在沒有時間限制的情形下,兩組對於文章的記憶表現沒有差異,但分心組比專心組花了較長的時間閱讀文章。所以如果使用對文章的記憶表現當作指標,研究者或許會認為分心對於認知表現沒有影響,但是若拿閱讀時間當作指標,則會發現分心其實是有影響的 (去看全文)。

更有趣的是另外有一個研究直接比較常需要多功作業的人和不太需要多功作業的人認知型態是否有不同,結果發現常需要多功作業的人,即使在被告知只需要做一件事情的情形,還是較容易受到干擾(去看全文)。從這樣的表現看來,這或許是有害的 ,但若考量在資訊爆炸的現代,有些干擾訊息其實是對我們有利的,常多工作業的人可能因此養成了要注意很多雜訊的作業型態

第三個數位時代最大的影響就是人越來越不需要背誦,但在William James的眼中他一直都認為,記憶的關鍵並非記得多少內容,而是能夠知道要去哪邊找到這些知識 (William James made little distinction between knowing a fact by memory and simply knowing where to find it)。這個已經是不可抗拒的潮流,若老師們教學時依舊透過背誦的方式來檢驗學習,這個模式是非常有問題的!只是很可悲的… 台灣大部分的教學還是用這樣的方式。

有研究者做了很有趣的實驗,他們想知道當實驗參與者遇到一個困難的問題時,他們是否會對於電腦/網路有較高的激發,換句話說,就是當遇到困難問題時,腦中是否已經在構思要google一下:p 他們使用了一個心理學的經典實驗(Stroop實驗),他們請實驗參與者念出不同的字是用甚麼顏色呈現的,結果發現當遇到困難問題時,或要念出電腦相關詞彙的顏色,反應時間較慢,顯示他們的注意力被電腦相關的詞彙所吸引了。

最後,看起來數位時代對認知的挑戰似乎沒甚麼特別的,因為人類認知的限制並沒有因為數位時代而改變,只是用不同面貌呈現了。所以要開發新的技術,還是應該以人類認知功能的極限為考量,協助人們更順暢的完成任務。

去看這個研究的原文出處
去看這個Eric Jaffe的推特

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Y. M. Huang
96 篇文章 ・ 1 位粉絲
輔大心理系副教授,主要研究領域:探討情緒與認知之間的關係、老化對認知功能的影響、以及如何在生活中落實認知心理學的研究成果。 部落格網址:認知與情緒新聞網 (http://cogemonews.com)


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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》