和精靈寶可夢一起長大讓你腦部有「寶可夢專區」?兒童期的刺激如何影響大腦視覺辨識

如果你小時候花了無數個小時抓寶可夢、訓練牠、與牠一同戰鬥,那你腦內的皺摺可能已經存在了妙蛙種子、果然翁、皮卡丘等精靈寶可夢的專屬區域,實際上無時無刻跟牠們生活在一起!

視覺快速辨識的專區:腹側顳葉皮質

人類的視覺可進行快速的辨識認知,此能力是來自於腦部視覺通路中皮質快速地計算反應。這個部分主要由腹側顳葉皮質(ventral temporal cortex,VTC)負責,就像是一個強大的圖書館,將不同的訊息分門別類的儲存在特定的區域位置上,有的負責臉部影像資料或身型,有的負責環境,有的負責文字圖像等等。例如每個人專責辨識人臉的腦部區域都同樣位於梭狀回(fusiform gyrus)。

我們能從過去的研究中得知,每個人腦中對於臉部辨識、環境空間所對應的視覺皮質區域都相同。但我們尚且無從得知的是:怎樣的視覺影像,會改變腦部發展過程中的幾何空間與組成?

為了知道 VTC 在發育時的建構組織過程,美國史丹佛大學 Jesse Gomez 博士進行一項行動研究。首先他選擇了幼兒時期大量接受特定新型視覺類別(似動物的畫素角色,而有別於自然如人臉與環境等的 3D 視覺影像)的刺激進行研究1-2。為了同時滿足幼兒時期的長時間大量刺激、有獎賞性的及新型影像等條件,作者選擇了 1996 年代任天堂流行電動遊戲「寶可夢」的玩家作為研究對象。選擇的理由除上述之外還包含:

  • 五歲孩童就可以進行此遊戲,甚至重度成癮;
  • 遊戲角色近似動物,但能與現實區別;
  • 視覺距離與視窗大小固定(GameBoy 2.5 cm X 2.5 cm)

接著作者便進行實驗來解答:兒童時期長時間接受寶可夢影像刺激,是否會在 VTC 區域產生新的資料區?

長大之後,寶可夢玩家的大腦……

作者利用核磁共振成像(MRI)掃描 11 位小時候(5-8歲)開始大量接觸寶可夢及 11 位兒時未接觸寶可夢的成年受試者腦部。在提供八種不同形式影像(寶可夢、卡通、動物、臉部、身軀、文字、車子、長廊空間)時,觀察腦部皮質訊號的改變,結果發現這些成人對於所有影像刺激的位置都有類似的皮質訊號反應,例如看見人臉時,梭狀回就出現訊號、看見長廊時,側附溝(collateral sulcus)就會有反應。

有趣的是,當看見上百個不同寶可夢角色時,兒時大量接觸寶可夢的人在枕顳側(OTS, occipitotemporal sulcus)特定區域會出面明顯的反應;而對照組則無。這樣的結果證實幼兒時期特定的視覺刺激,會造成成年時腦部視覺皮質的特定功能結構變化。

哈佛大學 Krishna Srihasam 博士也曾發現,接受過字母辨識訓練的幼年猴子,在腦部皮質會產生特定的文字選擇區,而在成年後才給予訓練的猴子則不會有此特定區域3

這些研究讓我們了解,幼年時期的腦部可塑性高,大量特定視覺刺激確實會使腦部產生新的資料區域,而寶可夢的實驗中,作者也發現寶可夢辨識區就位於臉部辨識區旁。腦部在發育的過程中特定功能的細胞是否會聚集構成較大的資料分類區(就像圖書館裡較大的分類檢索),還值得未來科學家們進一步研究。

讀到這裡,可能開始有不少父母開始擔憂「不停抓寶」會不會影響孩子的腦容量,我想倒是不至於如此。因為人類的腦部細胞具有高度可塑性。而且這項研究計畫的主持人 Jesse Gomez 是博士,受試者們也都是博士,都是正常且成功的大人,所以不用擔心。(但筆者在此並非鼓勵過度玩電動,還是要節制,請各位小朋友不要拿這個研究來跟爸爸媽媽們討價還價!)

至於這樣刺激所產生的視覺新區域,對於未來的認知及學習是否有關聯也還需進一步進行釐清,但這樣的研究所需要的時間可想而知,若沒有個二、三十年是無法得知結果的。

其實筆者個人也好奇,不知道臺灣的小朋友們是否有會有可愛巧虎、天線寶寶、小巴士TAYO、汪汪隊等腦部皮質視覺辨識區?還是鼓勵父母們多多陪伴孩童,給他們多點健康有趣的視覺體驗吧!

參考資料

  1. Jesse Gomez, Michael Barnett and Kalanit Grill-Spector. Extensive childhood experience with Pokémon suggests eccentricity drives organization of visual cortex. Nature Human Behaviour. Nat Hum Behav. 2019 Jun;3(6):611-624.
  2. Janini D and Konkle T. A Pokémon-sized window into the human brain. Nat Hum Behav. 2019 Jun;3(6):552-553.
  3. Srihasam K, Mandeville JB, Morocz IA, Sullivan KJ, Livingstone MS. Behavioral and anatomical consequences of early versus late symbol training in macaques. Neuron. 2012 Feb 9;73(3):608-19.
  4. https://news.stanford.edu/2019/05/06/regular-pokemon-players-pikachu-brain/【史丹佛大學介紹此研究】

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關於作者

彭 士桓

生活即是科學,科學即是生活。臺大分醫所博士,虔誠信科學者。希望透過文字介紹有趣的科學,並期望自己在有限度的生命中,創造無限的價值。

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