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大腦是個很棒的東西,但是早期 Homo 的大腦不一樣

寒波_96
・2021/05/06 ・3267字 ・閱讀時間約 6 分鐘

大腦,是人類一大招牌特色。人類所屬的 Homo 曾經有過許多物種,最早的 Homo 誕生超過 200 萬年。新研究卻發現我們的額葉,要等到距今 170 萬年過後才形成。[1, 2, 3, 4]

人類簡史

人類的演化並非一步到位,而是延續數百萬年的漫長過程。已知紀錄中,最早的 Homo 化石距今 280 萬年,出土於東非;但是 200 到 280 萬年前這段期間,化石非常稀少。到了 200 萬年前左右,有巧人(Homo habilis)、魯道夫人(Homo rudolfensis)、直立人(Homo erectus),至少 3 種近親共存。

非洲以外最早的 Homo 化石,出土於亞洲西南部的喬治亞 Dmanisi 遺址,距今大約 177 萬年,一般認為是直立人,或是類似直立人的型號。但是更早以前,也許已經有其他人離開非洲。例如黃土高原便出土過距今 210 萬年的石器。

至於亞洲東部的直立人和其他古人類,像是北方的藍田人、北京人,南方的爪哇人、佛洛勒斯人(Homo floresiensis),都是距今 170 萬年以內的事了。一百多萬年來眾多 Homo 們之間複雜的交流、繼承、遷徙、取代、合體關係,曖昧難解。

現代化額葉是什麼時候轉型的?

大腦的改變,是人類演化史上非常關鍵的部分。但是頭殼是硬的,有機會形成化石;大腦軟軟的,幾乎不可能變成化石保存,又該怎麼研究呢?

幸好有些時候,大腦的形狀會印在頭殼上,就像軟體動物的印痕化石。這類樣本雖然稀罕,總是比沒有好,能夠提供極為寶貴的線索。

各地古人類以及他們額葉的演化。圖/參考資料 2

新研究比較不同地點、年代的古早頭殼,分析大腦組織的方式,特別是額葉(frontal lobe)。

額葉與認知、語言等功能有關,裡頭的布羅卡區(Broca’s area)對語言至關重要,可謂人之所以為人的一項基礎。

大腦是個很棒的東西,但是早期 Homo 的大腦不一樣

分析對象不只各色 Homo,也包括更資深的南猿。南猿超過 400 萬年前誕生,衍生出許多物種,一直到 200 萬年前全部滅團。Homo 當初應該就是由某群南猿改版而來,和其餘南猿共存了相當一段時間。

比較結果是:南猿的額葉和黑猩猩相似;而且連末代南猿,198 萬年前住在南非的泉源南猿(Australopithecus sediba)也不例外。上述結果並不意外,畢竟南猿的身體構造、體型、腦容量等特徵,和黑猩猩相去不遠。

那麼 Homo 呢?距今 200 到 280 萬年前期間欠缺樣本;約 200 萬年前的巧人,和南猿差別仍然有限;

值得玩味的是,已經離開非洲,喬治亞 177 萬年前的直立人,額葉組成竟然也還沒什麼改變!

各種古人類們的腦容量、年代、地理位置。大致趨勢是愈接近現代,腦容量愈大,不過納萊迪人 (DH3)、佛洛勒斯人(LB1)例外。圖/參考資料 1

之後大家都有了升級改版的額葉

要一直到距今 150 萬年前之後,才有明顯的轉變。在此之後,不論非洲的直立人、亞洲的直立人,或不太像是直立人的任何其他人,額葉組成都更接近我們。

此一階段另一顯眼的變化是,各地古人類的腦容量都變得更大。由此看來,額葉改版似乎和腦容量增大的趨勢一致。但是距今不是太久的 2 種小腦袋古人類:南非的納萊迪人(Homo naledi)、東南亞外海島上的佛洛勒斯人,卻可能也配備現代版額葉。

距今 20 多萬年的納萊迪人,以及數萬年前的佛洛勒斯人,某些形態特徵相當原始,生存年代卻相對晚近,因此難以判斷與其他人的關係,也不清楚他們的額葉在何時發生轉變。不過應該能夠判斷:腦容量和額葉組織的關係,並非完全一致。

另一點較為肯定的是,

距今 280 萬年前 Homo 首度誕生的時刻,額葉尚未改版,甚至到了一百萬年後,最早離開非洲的直立人也還沒有。額葉重組似乎發生在距今 150 到 170 萬年前,普及化是 150 萬年以後的事。

額葉組織再造,才能製作更複雜的石器?

不可忽略,額葉改變的年代,和石器技術發生轉型,更複雜的阿舍利(Acheulian)誕生的時期一致。

至今知道最原始的石器,拉米關(Lomekwian)出現於東非的肯亞,距今 330 萬年,不過僅限一時一地。超過 258 萬年前誕生的奧都萬(Oldowan),一直延續使用到幾萬年前。相比之下,176 萬年前首度於東非現蹤的阿舍利,手藝更為複雜。

從簡單的奧都萬到複雜的阿舍利,經過不短的 80 萬年,原因眾說紛紜。近來有研究指出,製作奧都萬或阿舍利時大腦的狀態不一樣,生產阿舍利時有更多腦區活躍(狀態和彈鋼琴意外類似)。

另一研究則認為,必需具備相當的溝通能力,才能傳承阿舍利的技藝。綜合來說,就是

需要更進階的認知與溝通能力,才能順利發展出阿舍利風格的石器。

比較簡單的奧都萬砍砸器,與比較複雜的阿舍利手斧。圖/改自 Wikipedia 的 Oldowan 與 Acheulean

最早的阿舍利出土於 176 萬年前,周圍沒有化石,不清楚工具人是何許人也。不過可以確定在阿舍利尚未發明以前,直立人已經離開非洲,而喬治亞直立人,以及之後亞洲東部的直立人,都沒有生產過阿舍利。

然而,假如說額葉改版,導致石器轉型,繼續追究下去就會面臨一個矛盾。原始版額葉的人,確實都只能做出簡單的奧都萬;但是升級版額葉的人,不見得就會生產阿舍利,仍有像東南亞的直立人-爪哇人那般,滿足於奧都萬。

論文推論是,較早的喬治亞直立人,和較晚的亞洲直立人之間沒有繼承關係;爪哇人這類亞洲直立人,是祖先在非洲升級完額葉以後,才再度離開非洲的移民後裔。如果論文的推論正確,他們配備改版過的腦袋,卻不會使用升級後的石器,將是個有趣的問題。

大腦是個很棒的東西,我希望每個人都有一個。

延伸閱讀

參考資料

  1. de León, M. S. P., Bienvenu, T., Marom, A., Engel, S., Tafforeau, P., Warren, J. L. A., … & Zollikofer, C. P. (2021). The primitive brain of early Homo. Science, 372(6538), 165-171.
  2. The enigmatic origins of the human brain
  3. Modern human brain originated in Africa around 1.7 million years ago
  4. Our earliest ancestors weren’t as brainy as we thought, fossil skulls suggest

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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打電動別再爆氣了!維持內心的平衡才是致勝關鍵

喀報CastNet_96
・2021/06/20 ・2830字 ・閱讀時間約 5 分鐘

人們在打電動時,情緒起伏常常很大,無論是破關的喜悅或是輸掉遊戲的憤怒,都常會有十分激動的表現。網路上更有不少電競實況主是以「爆氣」出名的,甚至先前在國外有位遊戲直況主就曾玩遊戲玩到情緒失控,在直播中拿起鍵盤往頭上狂砸,摔爛鍵盤後仍無法平復怒火的舉起電腦椅往地上摔,整個過程令人十分驚愕,他也因此遭到直播平台的永久停權處分。

不管是為了效果呈現,還是投入遊戲的自然反應,憤怒、負面的情緒在愛打電動的玩家之中似乎已是司空見慣。然而,「爆氣」的情緒對於遊戲中的表現有幫助嗎?最近國外一篇研究1指出,憤怒的情緒非但對遊戲表現沒有助益,相反地,正面、愉悅的心情反而更能讓玩家在遊戲中表現更好,取得更優秀的成績。

遊戲實況主 Dellor 在直播中暴走,拿起鍵盤往頭上砸,將其折斷成兩半。圖/截圖自 YouTube

電玩選手 vs 運動員

近年來,越來越多學術研究開始著手分析電競與運動心理學,諸多研究證實,運動比賽中選手的心情與其表現有高度相關性。根據一篇發表於科學期刊《 Frontiers 》2上的論文所述,體育選手若能保持愉悅、亢奮等正面情緒,在賽事中的表現水準將隨之提高,反之,擁有低落、憤怒等負面情緒的選手則越容易表現失常。而另一國外研究團隊在去年( 2020 )發表的論文《 Setting the scientific stage for esports psychology: a systematic review 》3中將體育比賽與電玩競賽拉起連結,研究顯示電玩玩家的心理狀態與遊戲體驗十分類似於運動選手,其中包括了同樣需要精準的決策能力、創新的思維模式以及對於遊戲規則的深入了解。

身處疫情時代之下,許多大型體育賽事被迫延期或停辦,這般熱血、競爭性強的精神轉而體現於線上電子競賽,免去肢體接觸、只需坐在電腦桌前的競爭環境正好提供了心理科學團隊一個良好的實驗條件,來探討電動玩家的情緒對於其表現之影響。在心理學家希梅爾斯坦 ( Himmelstein )及其團隊發表的學術研究4中可以看出,在他們所採樣的樣本數中,普遍電玩選手都認為心理因素會影響遊戲中的表現,包括了專注力持續、情緒控管能力以及身心準備等等。因此,現今不少專業的電競團隊在訓練選手時,已越來越重視心理技巧的培養。

電競選手的情緒波動將對遊戲表現造成影響。圖/ Unsplash

保持愉悅,得分不遠

所以在打電動時,究竟該抱持怎樣的心情才能更容易打贏對手呢?最近國外發表了一篇《 The role of emotions in esports performance 》1的論文,研究團隊試圖在營造受試者不同的情緒後,觀察他們在同款足球電玩遊戲中的表現來分析情緒對於電動成績的影響。實驗找來了 241 位年齡介於 18 到 37 歲的男性,並將他們分為三組:中立組、生氣組、開心組。中立組什麼都不做,直接打電動;生氣組需在打電動之前觀看一部風格較為黑暗、鬱憤的電影片段;開心組則是在打電動前觀看多個運動比賽獲勝的影片錦集,具相當鼓舞人心之效。且為求實驗謹慎,研究團隊在生氣組與開心組看完影片後皆發予問卷,確認受試者心情符合其影片情緒爾後方進行實驗。

實驗結果顯示:中立組與生氣組的遊戲表現並無明顯差異,然而開心組的表現卻高度優異於另外兩組。因此可推論,在打電玩類遊戲時,保持平常心與生氣時的表現並無差別,但如果能夠抱持著愉悅、正向的心情玩電動,則可能大大提升原本的表現!

然而論文中亦說明到,由於生氣組的電影選片是《美國 X 檔案》,片中劇情為主角在父親遭到黑人殺害後投入新納粹黨,並且因犯下殺害其他黑人的罪行而被捕入獄,出獄後深刻反省的他決定不再種族歧視,並勸弟弟與他一同走上正軌,不料最後弟弟卻再度遭到黑人殺害身亡。研究團隊使用的是種族主義攻擊,並且試圖激起受試者對於片中受害者的同情與憤恨不平。然而在電玩遊戲中感到憤怒通常是因為輸掉比賽、無法破關、被隊友雷或是遭到對手欺壓辱罵等等,因此研究實驗中的情緒營造與真實在打電動時「爆氣」的情緒可能不完全相同,也就是說比起愉悅情緒明確顯示能提升遊戲表現,負面情緒對於遊戲表現的影響尚有疑慮。

打電動時保持愉悅的心情,可能會有意想不到的好表現。圖/ Pexels

掌握情緒,贏得勝利

除了開心與生氣之外,影響遊戲競賽的情緒因子還有很多,研究最後也提到本次實驗中未能提及的情緒和感受,包括自尊心、幸福感、滿足感或緊張焦慮都是很值得進一步去深入探討的。此外,雖說電競心理學研究多從體育比賽延伸發展而來,但其實兩者還是有不少根本上的差異。其中差異最大的一點就是運動選手在比賽中是處於動態,而電競玩家則是坐在電腦桌前的靜態,身體在不同的狀態下所呈現的生理表現也會不同,像是心跳數、血壓、腎上腺素等等。因此,心理學家在做相關研究時也必須特別注意這點。

總之,當玩家投入遊戲情境中,情緒的波動必然無法避免。但無論是研究實驗佐證或是基於身心健康,打電動時都應該注意情緒管理,若是過度激動、憤怒的頻率過高,對身體或自身情商培養都是具負面影響的,尤其當人處於爆氣的狀態下,更是容易做出不經思考的後悔事。所以下次當打電動卡關時,別再一昧生氣了,不妨按個暫停,看一下令人愉悅、熱血的影片,說不定好心情就會默默在背後幫你一把囉!

參考資料

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喀報CastNet_96
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國立陽明交通大學傳播與科技學系大三學生自媒體,文章撰寫類目含括科技新知、藝文評論、人物特寫、社會議題和專題新聞,以大學生的觀點出發撰寫與自身和社會相關的文章,內容豐富。 喀報CastNet網站:https://castnet.nctu.edu.tw/
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