用什麼工具動什麼腦

用什麼工具動什麼腦
知識通訊評論第82期

最近研究顯示，運用工具會影響一個人腦子對身體形態和結構的認知。

科學家找到有力證據，能證明只要花幾分鐘使用某種工具，就可以長期影響一個人感知體型大小及體態的能力。

法國里昂第一大學法內（Alessandro Farnè）與卡迪那里（Lucilla Cardinali）領導的團隊，研究使用夾取工具對受試者身體形構，也就是大腦對身體不同部位知覺的影響。

受試者每次花十到十五分鐘使用工具，夾取並換掉一塊長方形積木。在訓練課程前後，研究人員會要受試者只能用手來抓取或用手指向積木。

研究者用高解析三維動作追蹤系統錄下這些過程，來比較每個任務的動作中的細微差異。研究發現，使用夾取工具後，受試者接觸積木的加速度與速度都會稍慢，但精準度仍不受影響。法內表示，受試者的動作顯得好像是他們手臂變長了，速度雖然變慢，但動作比較穩定而不笨拙。這項研究結果已發表於《當代生物學》期刊。

牛津大學認知神經學家史班斯（Charles Spence）表示，上述現象顯示身體形構比原先想像的還要有彈性。他表示使用工具會對身體形構認知造成長期影響，這在以前是難以想像的事。

另一項實驗中，受試者頭戴眼罩，研究人員輕觸他們的手肘、手腕及中指，然後問受試者哪個部位受到接觸。使用工具後的受試者一致的都會高估自己手臂的長度，表示工具已經內化成身體形構的一部分。

法內指出，使用工具對估計長度產生的影響，只是幾公厘的細微差別，因而不足以造成日常手部工作上的困難。

工具時間

這樣探究工具如何內化入對身形認知的研究，已有十年以上的歷史，研究人員用猴子來作測試，將物體置於猴子伸手可及處，來衡量各別神經元激發訊號的情形。結果發現，如果猴子可以使用工具搆取物件，牠的「接受域」（receptive field）便會擴大。

網球員一旦拿起球拍或樵夫手持斧頭，他們認知的個人空間，也隨之擴展。最近的研究更顯示，工具也會改變對個人身體的長期認知。密蘇里州華盛頓大學哲學暨神經心理學所長貝母戴斯（José Bermúdez）表示，使用工具當下將其納入身體形構，並不足為奇，真正有意思的是工具讓人對自己身體比例及尺寸的感知，產生了長期的影響。

法內接下來要找使用工具達人來實驗，包括在里昂醫院熟知如何使用工具撿垃圾的清潔人員，並針對身體形構受創有病理神經阻斷情形的人，研究他們使用工具造成的影響。這些受試者的身體動作必須要靠視覺輔助，無法如其他人一樣，利用對體型大小及體態認知的先天能力。

史班斯表示，類似研究應該能改善義肢的功能，他補充說，運動科學家已經開始對此領域研究發生興趣，希望這能幫助專業運動員改進其表現。