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我們只用了十分之一的腦袋嗎?不,從來都是百分百──《打破大腦偽科學》

PanSci_96
・2018/09/19 ・3736字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 498 ・六年級

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圖/《LUCY》電影視覺 via imdb

本章要談的是我最愛的腦迷思。如果要頒發「最受歡迎的腦迷思獎」的話,這則絕對是冠軍。你一定也聽說過我們只用了 10%的腦。換句話說,90%的腦閒置在那裡,等著我們去用。想像一下,我們可以一下子將腦功能提高十倍耶!

為了回饋花錢買這本書來看的讀者,我動手搜尋了一下這則謠言的來源。這個說法人盡皆知,想必有個科學根據吧。我瘋狂追查了好幾個月,終於確認:根本沒有可靠的科學來源或研究,也沒有半個像樣的科學家可以證實這個說法。我反而是在一堆心靈成長類書籍裡找到如何完全發揮腦子潛力,輕鬆克服 10%障礙的說法。

現在我們終於找到這個迷思如此根深柢固的原因了,原來是有人在到處散佈謠言!可惜腦完全沒有自衛能力,別人要怎麼搬弄是非都可以,不會受到處罰。再說,要驗算一個人到底用了多少腦容量,也沒有那麼簡單,需要全套的器材和科學操作技術。這些技術幾十年前根本還沒出現,一看就知道腦多麼適合當八卦謠言的題材。

而且,這個想法簡單又迷人。你一定聽過「潛意識」吧!──腦子裡發生的事你渾然不知。所以,我們只用了一小部分的腦工作不是很合理嗎?生活經驗似乎也跟這個說法很吻合:最近我很不幸地不小心看到傍晚的電視節目,當下我真的很希望連續劇裡的主角只用了 10%的腦……

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腦中的背景雜訊

腦科學怎麼看待這個說法呢?從本書的宗旨看來,你應該早就知道了吧:這簡直完全鬼扯!胡說八道!許多研究腦的工具都可以確認這個說法是錯的。

圖/wikipedia

讀本書時,你用到的注意力絕對超過 10%。有許多方法可以來觀察思考中的腦袋,所有的方法都顯示,腦無時無刻不在工作,絕對從來沒有偷懶的 90%

舉功能性磁振造影術(大腦掃描器)為例,我們都知道它靠測量腦部的血流狀況,來判定哪個腦區特別活躍。觀看這些電腦製作出來的血流模式圖時,可以看見某個地方是紅色的,其他地方則是灰灰暗暗的。你可能會以為這就是 90%定理的最佳證據。但是別忘了,其實這些圖是經過數位處理後,才看得到那些細微的血流差異,它們顯示的是「差異」

事實上,所有腦區都在工作,整顆腦的血流量分分秒秒都在變化,每個腦區(內含數以百萬計的神經細胞)的活化狀況一直都在變動。機器測量到的訊號非常複雜,得經過繁複的計算過程,才能辨識出這些測量到的訊號。因神經細胞網絡不停活動而產生的這些背景雜訊,並不侷限在某個區域。所有腦區都在活動,每一個對思考和感覺都很重要。

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腦電波:神經細胞的集合掌聲

圖/wikipedia

除了造影技術,前面所提過的腦波圖也可顯示出,腦子忙得有多麼不可思議。腦波圖不是像測量血流那樣,間接推測神經細胞是否正在活動。繪製腦波圖時,受試者得戴上一頂好笑的帽子,上面裝滿了電極,這些電極會記錄神經細胞發出脈衝時產生的電場。有趣的是,由於神經細胞擁有喜歡聚集在一起的兄弟性格,所以訊號並不是單獨,而是彼此約好同時發送(也就是同步)。這是一件很棒的事,因為這樣產生的電場較大,比較容易從外面測量到。

你一定常聽到人們說,腦電波可以「導電」。聽起來好像很危險。不過這說法並不完全正確。事實上,透過腦波圖,我們可以確定的只有電場變強變弱的過程。令人驚訝的是,這些電場(和震盪)一直都在。不管測量頭部的哪個部位,不管是哪個時間測量,不管當時受試者是在睡覺還是吃冰,神經細胞都是不斷地成群發出脈衝,同步產生電場。

不變的法則是,這些電場的震盪愈慢,注意力就愈低。深睡時,電場每秒變化三次;如果你集中精神專注學習(希望就是你閱讀這段文字的此刻),電場可能每秒變化七十次。但是電場從來不曾消失。所以說,神經細胞會隨時保持活躍,相約好一起傳出脈衝。有趣的是,沒有人知道為何如此,又或者這個同步的過程是如何協調出來的。

圖/wikimedia

它和合唱團演唱美妙的歌曲的狀況不同,合唱團要靠指揮來協調歌唱者的聲波,才能讓原本的背景雜訊轉變成歌聲。然而,腦子裡沒有指揮。神經細胞也不需要指揮,因為它們除了規律地產生脈衝,什麼也不會。如果在培養皿裡培養神經細胞,不出幾個星期的時間,它們就會在沒有接收到任何指令的情況下,開始產生脈衝,完全自動自發。

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當有許多神經細胞並列於腦部時,它們就會開始同步。最好的比喻就是一大群人一起拍手,一開始有點亂,也就是「拍手雜訊」,一旦拍手持續得夠久,節奏就會愈來愈接近──整個過程是自發性、自動組織起來的。腦部的神經細胞也是這樣。即使我們並非有意識地在思考什麼,「神經脈衝的掌聲」(可以說是腦袋裡的背景雜訊)也一直都在持續進行當中。

沒有在節能的:大腦就是個燈火通明的宮殿

就算是剛從床舖起來的露西依舊能量滿滿?圖/imdb

想像一下,如果腦子無時無刻都在工作,所有的細胞也辛勤配合,那麼腦需要很多能量,也就不足為奇了。另一個迷思你一定聽過:休息狀態下,雖然重量只佔全身的 2%,腦部消耗的能量卻佔了全部的 20%。你一定不信,但是這卻是真的!畢竟不斷產生神經脈衝、釋出傳導物質是非常費力的事。其他的器官沒有這麼積極,偶而也會休息一下:

肌肉和腸道有事做的時候,才會需要更多養分。不過腦不一樣,它的能量消耗很穩定。不管是唸書,還是之後睡覺夢到書的內容,總血流量幾乎不會改變。

你可能會問,怎麼會這樣?腦袋為什麼不乾脆休息一下(至少一部分)?這是好幾百萬年天擇演化的結果。當然,腦子不是 90%無所事事,但為何又徹底背道而馳,選擇不斷消耗這麼多的能量呢?

圖/flickr

在自己家時,如果你是個節省能源的人,一定只會在你做事的房間裡點燈。如果你的家是有十個房間的兩層樓透天厝(我絕對樂見其成!),而你大部分的時間都待在廚房,那麼所有可用的電燈裡,你只用了 10%。一般人想像的腦部運作就是如此,妥善地分配能源,只在需要的地方開燈。

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事實完全相反。真要具象化來比喻腦部運作的話,腦並不是大房子,而是一座雄偉的宮殿,到處燈火通明,熠熠生輝。所有房間的燈都是亮著的,因為幾乎每個房間都有事情要做。總而言之,腦子的運作方式和我們習慣的職場世界,有著本質上的差異。

神經細胞和突觸越用才會越好用:整理鞋子原則

如果我們經常使用某件物品,因為磨損的緣故,它終有一天會壞掉。所以,為了讓它撐得久一點,用的時候要小心,也要不時維修。以鞋子為例,有些鞋子可能愈少穿愈好,如此一來,外觀和功能都可以更維持得更久。然而,腦完全不是這麼回事。

圖/goodfreephotos

「我姊姊有一整個倉庫的漂亮鞋子。假設五十雙好了,有些鞋她常穿,有些比較少穿。」

如果有一天要整理自己的鞋子收藏,就像管理我們腦神經細胞,她的第一個動作就是檢查哪些鞋最常穿,並且不時維修,例如換個鞋跟或鞋底。那些漂亮卻從來不穿的鞋會先被挑出來,然後在某個時候丟棄。畢竟鞋子就是要穿,才能發揮它的功能。如此一來,她的鞋子收藏會漸漸減少,比方說剩下十雙經常穿的鞋子。鞋架上的鞋子沒有一雙是多餘的。剛開始篩選鞋子的時候,這些鞋的使用率是 20%,最後則是達到百分之百。她的鞋會隨著她的所在地變化,鞋子的數量也會增增減減,這些都和環境有關。

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一如各種衣著的穿戴頻率會隨著環境改變:熱帶的泳裝總是多元;寒帶的大衣總是齊全,腦神經也會因使用狀況而「用進廢退」。 圖/Pixabay

當然,我不想把腦和我姊姊的鞋一視同仁,又製造出新的迷思來:不是喔,腦的主要任務並不是整理鞋子。不過這樣的比喻可能比較容易讓你了解腦部的運作模式。腦袋裡面沒有鞋子,而是神經細胞的連結、突觸;沒有人來負責揀選這些連結、把神經細胞丟出去(這點非常重要!),一切都是自發性的。基本原則和前面描述的整理鞋子的道理很像:

神經細胞和突觸必須使用,不然就會死亡。經常活化的突觸也會經常維修保養或擴建。如此一來,這些常用的細胞和突觸的裝備會愈來愈好。

 

本文摘自泛科學九月選書《打破大腦偽科學:右腦不會比左腦更有創意,男生的方向感也不會比女生好》,如果出版,2018 年 8 月出版。

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上網也要有「技術」!從言論、隱私到國安,你我都該懂的界線
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/12/18 ・2366字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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本文由 國家通訊傳播委員會 委託,泛科學企劃執行。 

以為鍵盤俠天下無敵?小心一個不留神就觸法!人們常忽略「網路並非法外之地」這個重要事實。不只現實生活中的法律同樣適用於網路空間,隨著科技發展,更多應網路特性而生的法律規範也相繼出現。從基本的言論自由到隱私權保護,從智慧財產權到國家安全,法律體系正全面性地回應數位時代的種種挑戰。

在臺灣,網路上的言論自由權利源自《憲法》第 11 條的明確規定:「人民有言論、講學、著作及出版之自由。」釋字第 509 號則指出,「國家應給予最大限度之維護,俾其實現自我、溝通意見、追求真理及監督各種政治或社會活動之功能得以發揮。」網路快速傳播的特性放大了言論的影響力,而大法官的解釋將言論自由的邊際刻畫得更明確,這在數位時代裡顯得格外重要。

網路與社群媒體的快速傳播,放大了言論的影響力。圖/unsplash

網路上的性、暴力與未成年保護

顯然言論自由並非是毫無限制,2023 年 11 月的一起案件就展現其中一種界線的樣貌。當時,一名 36 歲男子將他和網友在網咖的性愛影片上傳至推特,還寫下「《網咖包廂實戰計 1》我跟某公司 OL 戰鬥」等文字。這段影片一經發布,當事女子立即採取法律行動。最終,法院依其以網際網路「供人觀覽猥褻影像」的罪名,判處該名男子拘役 30 日,得易科罰金。這個判決清楚說明了,即便在虛擬空間,散布猥褻影像仍須承擔實質的法律責任。

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特別是在保護未成年人方面,法律的規範更加嚴格。《刑法》第 235 條明文禁止散布、播送或販賣猥褻物品,無論形式是圖文、聲音還是影像。而《兒童及少年性剝削防制條例》第 36 條更進一步禁止任何形式的兒童色情製品被製造、散布和持有。2019年彰化縣曾層發生過這樣一起案件:一名陳姓中年男子將9歲女童帶往居所,不僅強迫她觀看色情影片,還對她進行猥褻行為,甚至將過程上傳至 Google 雲端。儘管他後來試圖以資助女童就學表達悔意,法院仍以加重強制猥褻等罪,判處他 4 年 4 個月有期徒刑。

不實言論的散布同樣可能觸犯法律。2021 年 9 月爆發的「台大狼師案」就是一個警示。一名女大生在網路上指控教師誘騙她發生關係並傳染性病,幾個月後又指控對方對她進行強制性行為。當她提出告訴時,檢方卻查無性侵事實,加上她反覆的說詞,不僅性侵告訴失敗,還因誹謗罪反被加重判刑。

當駭客、間諜都轉戰網路戰場

2013 年,一名退役空軍上校赴陸經商時被情治單位吸收,返台後透過人脈網絡發展組織、刺探軍事機密,並以空殼公司掩護非法報酬,這個情報網持續運作了 8 年之久。

在涉及國家安全的議題上,法律的態度更是嚴厲。根據《國家安全法》第 2 條的規定,任何人都不得為境外敵對勢力及其控制的組織、機構進行資助、主持、操縱、指揮或發展組織,更不能洩漏、交付或傳遞公務機密,違反者將面臨嚴厲的刑事處罰。《刑法》規定,意圖破壞國體、竊據國土,或以非法方法變更國憲、顛覆政府者,處7年以上有期徒刑,首謀更要判處無期徒刑。

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抄襲與轉貼的邊界在哪裡?

在智慧財產權的保護上,臺灣也經歷了數位時代的轉變。台灣第一個網路著作權相關判決,就發生在傳統出版與數位平台的碰撞之中。南方社區文化網路負責人陳豐偉等三人在中山大學 BBS 上發表的文章,未經同意就被《光碟月刊》收錄在隨刊光碟中發行。三人向台北地檢署提告後,《光碟月刊》發行人兼總經理黃俊義被判處七個月有期徒刑,緩刑三年。這個判決為數位時代的著作權保護樹立了重要典範。

臺灣首例網路著作權案判決,為數位時代智慧財產權保護樹立典範。圖/envato

近年來,影音平台的著作權爭議更趨複雜。2022 年,知名 YouTube 頻道「觸電網」就因為片商車庫娛樂檢舉七十多支未經授權的影片,導致經營 12 年的頻道被迫下架。車庫娛樂透過律師聲明,這是針對「未經合法授權影音內容」的標準處理,並表明將追究民事與刑事責任。

受害了怎麼辦?申訴管道報你知

當我們在網路上的權利受到侵害時,可以根據侵害類型尋求不同的救濟管道。最基本的言論自由權利受到侵犯時,可以先向社群平台提出檢舉。若遇到更嚴重的情況,如散布猥褻影像、非法性私密影片等,除了平台檢舉外,還可以向警方提告,或是尋求衛福部「性影像處理中心」的協助。

在面對網路霸凌、不實言論時,可以向台灣事實查核中心、MyGoPen 等組織求助,協助澄清真相。若發現有害兒少身心健康的不當內容,則可以向 iWIN 網路內容防護機構提出申訴。這個由國家通訊傳播委員會支持的組織,會在受理後進行查核、轉介業者改善或依法處理。

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智慧財產權的侵害在網路時代極為常見,就像「觸電網」遭片商檢舉下架的案例。這類情況可以透過平台既有的著作權保護機制處理,情節嚴重者也可以提起民事訴訟要求賠償。若發現可疑的廣告或不公平交易行為,則可以向公平交易委員會檢舉;若是特定領域的違規內容,則應該向各該主管機關反映,例如藥品廣告歸衛福部管轄、證券期貨廣告則由金管會負責。

網路時代的法律規範正不斷演進,從個人隱私到國家安全,從言論自由到智慧財產權,每個面向都在尋求數位環境下的最佳平衡點。作為網路使用者,我們必須理解並遵守這些法律界線,同時也要懂得運用各種救濟管道保護自身權益。唯有每個人都清楚了解並遵守這些規範,才能共同營造一個更安全、更有序的網路環境。

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當心網路陷阱!從媒體識讀、防詐騙到個資保護的安全守則
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/12/17 ・3006字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文由 國家通訊傳播委員會 委託,泛科學企劃執行。 

網路已成為現代人生活中不可或缺的一部分,可伴隨著便利而來的,還有層出不窮的風險與威脅。從充斥網路的惡假害訊息,到日益精進的詐騙手法,再到個人隱私的安全隱憂,這些都是我們每天必須面對的潛在危機。2023 年網路購物詐欺案件達 4,600 起,較前一年多出 41%。這樣的數據背後,正反映出我們對網路安全意識的迫切需求⋯⋯

「第一手快訊」背後的騙局真相

在深入探討網路世界的風險之前,我們必須先理解「錯誤訊息」和「假訊息」的本質差異。錯誤訊息通常源於時效性考量下的查證不足或作業疏漏,屬於非刻意造假的不實資訊。相較之下,假訊息則帶有「惡、假、害」的特性,是出於惡意、虛偽假造且意圖造成危害的資訊。

2018 年的關西機場事件就是一個鮮明的例子。當時,燕子颱風重創日本關西機場,數千旅客受困其中。中國媒體隨即大肆宣傳他們的大使館如何派車前往營救中國旅客,這則未經證實的消息從微博開始蔓延,很快就擴散到各個內容農場。更令人遺憾的是,這則假訊息最終導致當時的外交部駐大阪辦事處處長蘇啟誠,因不堪輿論壓力而選擇結束生命。

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同年,另一則「5G 會抑制人體免疫系統」的不實訊息在網路上廣為流傳。這則訊息聲稱 5G 技術會影響人體免疫力、導致更容易感染疾病。儘管科學家多次出面澄清這完全是毫無根據的說法,但仍有許多人選擇相信並持續轉發。類似的例子還有 2018 年 2 月底 3 月初,因量販業者不當行銷與造謠漲價,加上媒體跟進報導,而導致民眾瘋狂搶購衛生紙的「安屎之亂」。這些案例都說明了假訊息對社會秩序的巨大衝擊。

提升媒體識讀能力,對抗錯假訊息

面對如此猖獗的假訊息,我們首要之務就是提升媒體識讀能力。每當接觸到訊息時,都應先評估發布該消息的媒體背景,包括其成立時間、背後所有者以及過往的報導記錄。知名度高、歷史悠久的主流媒體通常較為可靠,但仍然不能完全放下戒心。如果某則消息只出現在不知名的網站或社群媒體帳號上,而主流媒體卻未有相關報導,就更要多加留意了。

提升媒體識讀能力,檢視媒體背景,警惕來源不明的訊息。圖/envato

在實際的資訊查證過程中,我們還需要特別關注作者的身分背景。一篇可信的報導通常會具名,而且作者往往是該領域的資深記者或專家。我們可以搜索作者的其他作品,了解他們的專業背景和過往信譽。相對地,匿名或難以查證作者背景的文章,就需要更謹慎對待。同時,也要追溯消息的原始來源,確認報導是否明確指出消息從何而來,是一手資料還是二手轉述。留意發布日期也很重要,以免落入被重新包裝的舊聞陷阱。

這優惠好得太誇張?談網路詐騙與個資安全

除了假訊息的威脅,網路詐騙同樣令人憂心。從最基本的網路釣魚到複雜的身分盜用,詐騙手法不斷推陳出新。就拿網路釣魚來說,犯罪者通常會偽裝成合法機構的人員,透過電子郵件、電話或簡訊聯繫目標,企圖誘使當事人提供個人身分、銀行和信用卡詳細資料以及密碼等敏感資訊。這些資訊一旦落入歹徒手中,很可能被用來進行身分盜用和造成經濟損失。

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網路詐騙手法不斷進化,釣魚詐騙便常以偽裝合法機構誘取敏感資訊。圖/envato

資安業者趨勢科技的調查就發現,中國駭客組織「Earth Lusca」在 2023 年 12 月至隔年 1 月期間,利用談論兩岸地緣政治議題的文件,發起了一連串的網路釣魚攻擊。這些看似專業的政治分析文件,實際上是在臺灣總統大選投票日的兩天前才建立的誘餌,目的就是為了竊取資訊,企圖影響國家的政治情勢。

網路詐騙還有一些更常見的特徵。首先是那些好到令人難以置信的優惠,像是「中獎得到 iPhone 或其他奢侈品」的訊息。其次是製造緊迫感,這是詐騙集團最常用的策略之一,他們會要求受害者必須在極短時間內作出回應。此外,不尋常的寄件者與可疑的附件也都是警訊,一不小心可能就會點到含有勒索軟體或其他惡意程式的連結。

在個人隱私保護方面,社群媒體的普及更是帶來了新的挑戰。2020 年,一個發生在澳洲的案例就很具有警示意義。當時的澳洲前總理艾伯特在 Instagram 上分享了自己的登機證照片,結果一位網路安全服務公司主管僅憑這張圖片,就成功取得了艾伯特的電話與護照號碼等個人資料。雖然這位駭客最終選擇善意提醒而非惡意使用這些資訊,但這個事件仍然引發了對於在社群媒體上分享個人資訊安全性的廣泛討論。

安全防護一把罩!更新裝置、慎用 Wi-Fi、強化密碼管理

為了確保網路使用的安全,我們必須建立完整的防護網。首先是確保裝置和軟體都及時更新到最新版本,包括作業系統、瀏覽器、外掛程式和各類應用程式等。許多網路攻擊都是利用系統或軟體的既有弱點入侵,而這些更新往往包含了對已知安全漏洞的修補。

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在使用公共 Wi-Fi 時也要特別當心。許多公共 Wi-Fi 缺乏適當的加密和身分驗證機制,讓不法分子有機可乘,能夠輕易地攔截使用者的網路流量,竊取帳號密碼、信用卡資訊等敏感數據。因此,在咖啡廳、機場、車站等公共場所,都應該避免使用不明的免費 Wi-Fi 處理重要事務或進行線上購物。如果必須連上公用 Wi-Fi,也要記得停用裝置的檔案共享功能。

使用公共 Wi-Fi 時,避免處理敏感事務,因可能存在數據被攔截與盜取的風險。圖/envato

密碼管理同樣至關重要。我們應該為不同的帳戶設置獨特且具有高強度的密碼,結合大小寫字母、數字和符號,創造出難以被猜測的組合。密碼長度通常建議在 8~12 個字元之間,且要避免使用個人資訊相關的詞彙,如姓名、生日或電話號碼。定期更換密碼也是必要的,建議每 3~6 個月更換一次。研究顯示,在網路犯罪的受害者中,高達八成的案例都與密碼強度不足有關。

最後,我們還要特別注意社群媒體上的隱私設定。許多人在初次設定後就不再關心,但實際上我們都必須定期檢查並調整這些設定,確保自己清楚瞭解「誰可以查看你的貼文」。同時,也要謹慎管理好友名單,適時移除一些不再聯繫或根本不認識的人。在安裝新的應用程式時,也要仔細審視其要求的權限,只給予必要的存取權限。

提升網路安全基於習慣培養。辨識假訊息的特徵、防範詐騙的警覺心、保護個人隱私的方法⋯⋯每一個環節都不容忽視。唯有這樣,我們才能在享受網路帶來便利的同時,也確保自身的安全!

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運動員的大腦跟一般人不一樣?從腦科學看體力之外的奪冠秘笈
F 編_96
・2024/12/17 ・2098字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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F 編按:本文編譯自 Live Science

是不是常聽人家講「運動天賦」?這種天賦到底是什麼?運動員哪裡跟我們不一樣?這個問題現在科學家或許可以給你一個答案。近年透過腦科學研究發現,運動員的大腦與普通人的大腦存在顯著差異,這些差異塑造了他們在比賽中的敏捷反應、精確動作及卓越判斷能力。

所以現在運動選手不只比體力,還要比腦力了嗎?這些差異具體差在哪裡?

快速反應:視覺處理能力

在團隊運動如足球或籃球中,快速處理視覺資訊並作出決策對勝負至關重要。一項 2013 年發表於《Scientific Reports》的研究發現,職業運動員比起業餘運動員或一般人更擅長處理動態視覺場景,例如追蹤快速移動的物體。這種能力能夠幫助運動員在瞬間解讀賽場上的複雜資訊,並迅速做出反應。

擁有快速的視覺處理能力,對團體運動來說至關重要。圖/envato

視覺處理能力的測試還可用於判斷運動員是否適合回歸賽場,例如在傷後復健階段,確保運動員在完全恢復判斷能力之前不會貿然上場。

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肌肉記憶:動作的自動化編程

對於體操選手或跳水運動員而言,肌肉記憶是完成複雜動作的關鍵。2023 年《Journal of Neuroscience》的一項研究表示,大腦如何通過訓練快速「壓縮」和「解壓縮」動作資訊,最終將動作序列整合成一個流暢的過程。這種訓練過程使運動員能夠無需刻意思考,便能完美執行複雜動作。

肌肉記憶的形成依賴於大腦皮層神經元的網絡活動,這種神經編程能力也同樣適用於訓練有素的音樂家或舞蹈家。

預測能力:球場上的決策利器

運動員擁有卓越的預測能力,例如棒球擊球手能根據投手的動作,快速判斷球的速度與方向。2022 年發表於《Cerebral Cortex》的研究發現,當擊球手預測投手的投球軌跡時,大腦左腹側顳葉皮質的神經元活動會根據預測結果而改變。

這種高效的預測能力源來於運動員在比賽中,學會透過關聯視覺線索與物體運動軌跡的技能。研究還發現,潛水選手等專業運動員的大腦中與動態運動解讀相關的區域,如上顳溝(STS),比普通人更厚,這也反映了運動訓練對大腦結構的塑造。

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平衡與空間感:身體控制的高峰

對體操選手來說,擁有非凡的平衡感與空間感知能力,兩者缺一不可,而這在科學上被稱為「本體感覺」(proprioception)。位於小腦的神經網絡讓運動員能迅速調整身體姿態,即使在空中失誤也能及時修正動作。

對體操選手來說,平衡感與空間感知能力非常重要。圖/envato

然而,當這套「安全網」失靈時,可能導致嚴重後果。如 2020 年東京奧運中,體操選手西蒙·拜爾斯(Simone Biles)因「扭轉失靈」而一度無法控制動作,凸顯了平衡能力在高風險運動中的重要性。

注意力與認知靈活性:多任務處理的關鍵

團隊運動要求運動員能快速在不同思維模式間切換,例如足球選手需在控球時預測對手動作並調整策略。2022 年《國際運動與運動心理學期刊》的一項研究顯示,運動員,特別是參與高強度間歇訓練的選手,擁有更強的認知靈活性和注意力分配能力。

研究也指出,這些能力的提升可能與長期訓練相關,但確切機制仍需進一步研究。

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抗衰老的秘密:運動對老年大腦的保護

這些運動訓練對大腦的影響,可不是只有相關區域的提升。運動對大腦健康的影響,可能會持續一生。一個典型例子是加拿大田徑選手奧爾加·科特爾科(Olga Kotelko),她在 95 歲時仍保持驚人的腦部健康,其白質結構完好程度甚至接近比她年輕三十多歲的普通人。科學家認為,持續的運動訓練可能是她保持記憶力與認知敏銳的原因之一。

運動不只是對身體的鍛鍊,對維持大腦健康也有影響。圖/envato

下一代的訓練策略:腦力與體力並重

隨著運動科學的不斷進步,科學家也開始呼籲教練更注重對年輕運動員的腦部訓練,例如提升記憶力與決策能力。西悉尼大學的運動科學家凱莉·斯蒂爾(Kylie Steel)指出,運動員的身體或許會訓練至極限,但在認知能力上仍擁有巨大的潛力提升。例如,足球訓練中可以鼓勵球員使用非慣用腳進行射門,以提升大腦靈活性,幫助他們在成年後更加出色地應對比賽挑戰。

近年研究讓我們重新認識了體育訓練對人體的深遠影響,運動改變的不僅是肌肉,還包括大腦。從視覺處理到肌肉記憶,再到抗衰老的腦部結構,透過運動與科學的結合,將為未來的運動員開啟全新可能性,也提醒我們,持續鍛煉不僅益於身體,也有助於大腦的健康。

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F 編_96
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一個不小心闖入霍格華茲(科普)的麻瓜(文組).原泛科學編輯.現任家庭小精靈,至今仍潛伏在魔法世界中💃