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2014-08-01腦神經解密「注意！」與「別衝動！」— 中央大學認知所阮啟弘教授專訪
536 期
Author 作者
廖英凱／泛科學專欄作者。
「我這輩子就算很認真，可能也沒辦法解決百分之一的問題吧，有太多謎團、太多複雜的細節值得去好好釐清。」
這是今年初再次榮獲「國科會傑出研究獎」的阮啟弘教授，在接受專訪時語重心長的一段評論。阮啟弘教授任職於中央大學認知神經科學研究所，是該所2003年創立時的創所元老之一，也是知名腦科學家洪蘭教授的得意門生。
阮教授所研究的認知神經科學是一門相當新興的領域，他說，「這是一個研究行為與神經機制最好的時代！」今日認知科學的蓬勃發展，仰賴於過去百年實驗心理學的理論完備，並搭配當代腦科學技術與實驗方法的開發，使得認知神經科學家能以全新的方式，研究心理、行為、運動與大腦結構、神經元的關聯。這門學科充滿著複雜的謎團，也充滿著發現新知的機會與改善人類福祉的新方向。目前，阮教授的研究方向，主要致力於視覺注意力、衝動控制、犯罪科學、教育學習及腦刺激技術的應用和開發。
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對我們來說，視覺可說是我們感覺世界最重要的方式，當我們在閱讀文字時，注意力似乎也跟著眼睛而隨著字裡行間的脈絡而轉移，而視覺注意力就是阮教授最主要的研究課題。以眼球運動來說，人類每天平均約有15萬次的眼動，但人們並不會意識到自己其實注意到那麼多的事物。這意味著很有可能存在某一種機制，幫助我們得以在某一個時間點上選擇及分析訊息，讓大腦得以聚焦與處理關鍵的資訊，提升反應的速度與準確性、增加知覺的敏感度，更降低其他事件的干擾以避免大腦的過度負荷。
由於眼球運動與注意力的密切相關，過去里佐拉蒂（Giacomo Rizzolatti）等人的研究認為注意力只是眼球運動前的準備歷程，但隨著認知神經科學的發展，科學家提出了不同的觀點。近年來阮教授利用順向和反向眼動作業以及微電流刺激（microstimulation），訓練猴子往目標物的方向眼球跳視（prosaccade），或是往反方向眼球跳視（antisaccade）。如圖一所示，當垂直深色方塊出現時，視線須往垂直深色方塊移動，但當水平深色方塊出現時，視線須往深色方塊的反方向移動。以此紀錄兩種不同作業過程中，主要控制眼球運動的大腦額葉眼動區（frontal eye fields, FEF）的神經活動表現。實驗發現在注意力與眼動都在準備階段時，若給予微電流刺激，當水平深色方塊出現時，注意力雖往上移動，但眼球軌跡卻偏向目標物的相反位置，這代表眼球運動與注意力的神經機制很可能是獨立的。
為能進一步探討眼動與注意力的獨立，阮啟弘教授利用跨顱磁刺激技術（transcranial magnetic stimulation, TMS），確認了額葉眼動區負責動眼機制和視覺注意力以外，也證實了注意力和眼動在時序上是有差異的。這代表視覺注意力與眼球運動的神經機制是可以分離的，由於視覺注意力是短期記憶等認知能力的基礎，也與大腦前額葉的功能和自我控制能力有高度相關，注意力若有缺陷更會大幅影響高階知識與技能的學習，因此了解與提升視覺注意力的研究，對於精神疾病或學習障礙等，將能成為早期診斷與早期治療的新工具。 ……【更多內容請閱讀科學月刊第536期】