探索大脑奥秘:孩子永无止境的「是什么」「为什么」从何而来?

大脑成长营评育儿 2024-07-24 03:42:54

当孩子仰望晴朗的蓝天,突然视野里看到了一个不明物体。

那是气球?是飞机?还是 UFO?——他们用好奇的目光望向你,寻求问题的答案。

这种时候,你会不会想知道:孩子们那永无止境的「是什么」「为什么」究竟是从哪里来的?他们对未知世界的渴望和探索精神,是如何在小小的脑袋里生根发芽的?

哥伦比亚大学祖克曼研究所发表在《Neuroscience》上的最新研究在发现,大脑中似乎有一些区域能够在视觉模糊的情况下评估不确定性的程度,从而产生主观的好奇心。

好奇心有着深厚的生物学根源。它的主要进化优势在于,鼓励生物探索环境,进而帮助生物生存。

而人类好奇心的独特之处在于,它驱使我们比其他动物更广泛地探索。我们的好奇心大多不是为了寻找物质奖励或生存利益,通常只是因为想知道事物的发展、事情的经过。

那么,好奇心有着什么样的大脑机制呢?

好奇心背后的大脑机制

在研究中,研究人员采用功能性磁共振成像(fMRI)技术测量并记录了 32 名参与者在观看图像时大脑不同部位消耗的氧气量。某个脑区消耗的氧气越多,就说明该区域越活跃。

为了揭示与好奇心相关的大脑区域,研究团队向参与者展示了一组特殊图像。这些图像包括海象、青蛙、坦克、帽子等物体,不过图像都做了不同程度的扭曲处理,所以难以被识别。

研究人员要求参与者对图像的识别自信度和探究好奇心进行评分,结果发现,这两项的评分成反比:参与者对某个图像的识别越自信,对它的好奇心就越弱;相反,参与者越不自信,对这个图像的好奇心就越强。

通过 fMRI 技术,研究人员观察到了参与者观看图像时大脑的反应。脑部扫描数据表明,枕颞皮层(OTC)活动高涨,该区域位于耳朵上方,被认为与视觉和识别物体类别有关。

「OTC不确定性」

研究人员利用这些模式开发了一种叫做「OTC不确定性」的测量方法,用于评估大脑皮层对扭曲图像的不确定程度。

结果发现,当参与者对扭曲过的图像不太好奇时,枕颞皮层(OTC)的活动只表现出了一个条形码,仿佛它能清楚地识别出图像是有生命的,还是无生命的。

相反,当参与者更好奇时,枕颞皮层(OTC)的活动显示出了两种条形码的特征——似乎无法明确识别图像的类别。

在展示图像期间,参与者前脑的两个区域也很活跃。

一个是前扣带回皮层,之前的研究表明其与信息收集有关。另一个是腹内侧前额皮层(vmPFC),它涉及监控个人对不同情况的主观感知和信心。

在新研究中,当参与者报告对某个图像的识别更有信心(对查看清晰图像的好奇心更低)时,这两个区域都更活跃。

腹内侧前额皮层(vmPFC)活动似乎在好奇心的主观感觉与枕颞皮层(OTC)的确定性测量之间提供了一个神经桥梁。

可以理解为,vmPFC 读取了 OTC 中分布的活动模式编码的不确定性,然后帮助人们决定是否要对图像感到好奇。

研究好奇心的意义

这是研究人员首次将对信息的好奇心主观感觉与大脑对该信息的表征方式联系起来。

不过这项研究只专注于由视觉刺激引发的感知好奇心,人类还有其他形式的好奇心,例如对琐事问题和事实问题的好奇心(例如,埃菲尔铁塔有多高?),或是社交好奇心(例如,我的朋友昨晚去了哪家餐厅?)。

这项研究的一个有趣发现在于,所揭示的大脑机制可能适用于其他形式的好奇心。例如,一项针对不同可辨识度声音的 fMRI 研究可能显示,大脑中的听觉区域传达了对声音的不确定性,而 vmPFC 通过读取这种不确定性来决定我们是否要感到好奇。

第二个可能性是,这些发现对患有抑郁症、冷漠症或快感缺失症的患者可能具有诊断和治疗意义,因为这些疾病通常表现为缺乏好奇心。

这项研究不仅为我们提供了对好奇心生物学基础的新理解,还为我们如何培养孩子的好奇心提供了启示。

好奇心是孩子们探索世界、学习新知识的驱动力,它是一种内在的、对知识渴望的热情。

作为家长和教育工作者,我们的任务是激发和保护这份好奇心,为孩子们创造一个充满探索和发现的环境,引导他们走向更加丰富和充实的未来。

参考资料:

https://neurosciencenews.com/curiosity-neurodevelopment-26411/

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