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浙大学者研究“开小差”:注意听讲的人不眨眼

2019-01-05 09:44 |浙江新闻客户端记者 |记者 曾福泉 通讯员 柯溢能

丁鼐(左一)课题组在实验中。卢绍庆 摄

国际著名期刊《自然·通讯》日前发表了浙江大学一项新发现:大脑的专注程度可以从眨眼的频次反映出来。科学家表示,以后通过分析眨眼活动,就能方便地监测大脑注意状态,可应用于多种场景。

脑科学研究以往长期忽略眨眼,甚至将眨眼视为一种干扰。比如在脑电图研究中,研究人员往往首先要去除眨眼带来的电信号干扰。浙大生物医学工程与仪器科学学院“百人计划”研究员丁鼐课题组却另辟蹊径,专注解读眨眼的意义。他们注意到,听人讲话的时候,我们的眼睛会随着话语的节奏一眨一眨。人要经常眨眼,否则眼睛会干,但是人类眨眼的频次远超出了湿润眼球所需。所以,眨眼很可能担负着其他功能。

科研人员设计了一个实验,志愿者戴上耳机,听到一系列四字短句,如绵羊吃草、小马过河、雪花飞舞等。志愿者在实验中的任务是注意听句子中开头结尾等特定位置,有没有出现给定的字。志愿者听句子时的眼电及眼动被同步记录下来。

“我们发现,志愿者集中注意力聆听的时候眨眼较少;不注意听的时候眨眼较多。”丁鼐说,注意与不注意的状态可以在一句话甚至一秒之内迅速切换,而眨眼频率也相应地在短时间内迅速改变。如果一位志愿者需要关注的是第一个字,在那一刻他的眼睛一眨不眨;而在后三个字时则频频眨眼,因为重要的内容已经过去了。对于同一段话,聆听者关注的内容不同,则对应的眨眼时刻也不同。

科研人员进一步发现,这种与注意相关的眼睑活动不依赖于光照等条件。即使在黑暗环境下,或者在闭眼的情况下,在听声音的时候,眼睑肌肉运动依然受到注意状态的调节。

丁鼐说,眨眼本身显然与听觉无关,我们进化出这种与听觉同步的眨眼行为,很可能是因为眼睛的状态反映了大脑的信息加工状态。课题组提出一种假说:视觉是人类最主要的信息来源,睁眼的时候,大脑优先加工外界信息;相反,闭眼的时候,大脑优先处理内务,如思考人生、做白日梦、休息等等。眼皮就好像闸门:大脑想要处理外部信息的时候就打开闸门,把信息采集进来;在预期外部没有重要信息的时候则会拉一下闸,处理一瞬间的内务。

按照这个假说,眼皮是大脑信息加工状态的一个外在反映——切换到对内状态之后,对视觉、听觉等感官的加工都被暂时削弱。眼皮不仅仅是保护眼睛的“窗帘”,湿润眼球的“毛巾”,更是大脑加工状态的“晴雨表”。论文审稿人高度赞同这一假说,认为该论文证实通过观察眼睛,我们不但可以知道大脑在注意看什么,还可以知道大脑在注意听什么。

课题组认为,本研究为通过视频监测大脑注意状态提供了新思路。比如通过分析上课过程中同学们的眨眼活动可以了解到全班注意力情况,这种信息可以用于教学质量的客观评价,也可以反馈给教师以提高教学质量。

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