本文作者：協(xié)和小卒
手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備使用正在改變?nèi)藗兊娜粘９ぷ鲗W(xué)習(xí)方式，甚至有的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)在嘗試無(wú)紙化記錄。
平時(shí)閱讀文獻(xiàn)的時(shí)候，許多人可能有把文獻(xiàn)打印出來(lái)閱讀的習(xí)慣。明明電子產(chǎn)品也有高亮、備注這些工具，為什么有的人還是喜歡紙上閱讀記錄呢？
今天介紹的這篇研究從神經(jīng)科學(xué)與行為學(xué)的角度對(duì)此進(jìn)行了研究！
背景介紹
目前，關(guān)于人類(lèi)記憶的特征，已經(jīng)通過(guò)多種方法進(jìn)行了研究，其中包括臨床、心理和神經(jīng)影像學(xué)等方面的研究。然而，在回憶的過(guò)程中，大腦是如何被不同的「程序」調(diào)節(jié)的，迄今為止仍不清晰。
其中，關(guān)于使用紙質(zhì)筆記本和進(jìn)行手寫(xiě)筆記是否可以增強(qiáng)記憶及隨后的回憶過(guò)程仍待更加深入的研究，同時(shí)這些不同的信息輸入方式會(huì)在大腦水平上造成怎樣的差別仍然是未知的。
揭開(kāi)這些問(wèn)題的答案將極大的影響現(xiàn)代人的工作生活理念！
2021 年 3 月 19 日，來(lái)自日本東京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在 Frontiers in Behavioral Neuroscience 雜志上發(fā)表了題為《Paper Notebooks vs. Mobile Devices: Brain Activation Differences During Memory Retrieval》的研究性文章，通過(guò)對(duì)不同的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)使用紙質(zhì)筆記組在準(zhǔn)確性和大腦激活度上均有顯著優(yōu)勢(shì)，這提示使用紙質(zhì)筆記本能夠促進(jìn)信息的有效編碼和空間信息的獲取，而這些信息可以作為有效的回憶線(xiàn)索，使腦部特定區(qū)域的激活水平更高。
圖片來(lái)源：Frontiers in Behavioral Neuroscience
有研究報(bào)道，記憶有可能與特定信息輸入大腦的編碼方式相關(guān)。比如說(shuō)，在進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中，使用紙質(zhì)筆記本、電腦、移動(dòng)設(shè)備這些不同的工具，都可能影響后期的回憶過(guò)程。
最近的一項(xiàng)行為學(xué)研究也表明，在概念性問(wèn)題上，做手工筆記的學(xué)生比用筆記本電腦做筆記的學(xué)生表現(xiàn)得更好。對(duì)于這一有趣的發(fā)現(xiàn)，一個(gè)合理的解釋是，使用紙質(zhì)筆記本可以讓學(xué)生用自己的語(yǔ)言進(jìn)行信息的總結(jié)和重構(gòu)，以便進(jìn)行更好的記憶；而使用筆記本電腦往往會(huì)使學(xué)生被動(dòng)地寫(xiě)下信息。
另外，這項(xiàng)研究也提示：視覺(jué)和觸覺(jué)線(xiàn)索對(duì)于感知恒定的物理大小和空間位置的重要性，因?yàn)榧埖牟牧匣滋峁┝宋锢淼?、觸覺(jué)的、時(shí)空固定的線(xiàn)索來(lái)判斷文本的信息。
主要研究?jī)?nèi)容
01. 研究人群及分組依據(jù)
該研究共納入了 48 名日本大學(xué)生，在進(jìn)行測(cè)試之前，每個(gè)參與者要回答一份關(guān)于他們?nèi)粘Ｊ褂眉堎|(zhì)筆記本、電子平板電腦和智能手機(jī)來(lái)安排學(xué)術(shù)或個(gè)人生活的問(wèn)卷?；谶@個(gè)結(jié)果，電子平板電腦用戶(hù)被分配到平板電腦組，而智能手機(jī)用戶(hù) (使用智能手機(jī)比例最高的用戶(hù)) 被分配到平板電腦組或手機(jī)組。最終，這些 18～29 歲的志愿者，根據(jù)記憶技能、個(gè)人對(duì)數(shù)字或模擬方法的偏好、性別、年齡等方面被平均分為三組：紙質(zhì)筆記本、電子平板電腦和智能手機(jī)組。
之后，48 名志愿者閱讀了一段虛構(gòu)的人物對(duì)話(huà)，這些人物在討論他們?cè)趯?lái)兩個(gè)月的計(jì)劃，包括 14 個(gè)不同的上課時(shí)間、作業(yè)截止日期和個(gè)人約會(huì)。參與者被要求在默讀對(duì)話(huà)的同時(shí)，將這些時(shí)間表錄入每月的日歷中。隨后，在包含執(zhí)行干擾任務(wù)在內(nèi)的一個(gè)小時(shí)后，研究人員利用以視覺(jué)呈現(xiàn)的問(wèn)題形式來(lái)測(cè)試這些參與者對(duì)上述時(shí)間點(diǎn)的識(shí)別記憶，同時(shí)用功能性磁共振成像掃描進(jìn)行記錄。
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02. 紙質(zhì)筆記本組回憶表現(xiàn)更佳
首先，他們比較了三組人員寫(xiě)下對(duì)話(huà)中的日程安排所需的時(shí)間，并通過(guò)單因素方差分析進(jìn)行了差異分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用紙質(zhì)記事本的參與者在大約 11 分鐘內(nèi)填寫(xiě)了日歷。平板電腦用戶(hù)需要 14 分鐘，智能手機(jī)用戶(hù)需要 16 分鐘，也就是說(shuō)，與平板電腦和手機(jī)組相比，筆記組的使用的時(shí)間明顯更短。除此之外，三組人員在回憶的準(zhǔn)確性上并無(wú)顯著差異。然而，當(dāng)將研究范圍縮小到那些較簡(jiǎn)單的時(shí)間點(diǎn)上時(shí)，組間存在顯著差異。
上述的結(jié)果表明，與人們普遍認(rèn)為數(shù)字工具能提高效率的觀點(diǎn)相反，使用紙張的志愿者完成回憶任務(wù)的速度比使用平板電腦或智能手機(jī)的志愿者快 25%。研究人員提到，紙質(zhì)筆記本包含的空間信息比數(shù)字紙更復(fù)雜。物理紙張?jiān)试S不規(guī)則的筆劃和不均勻形狀是存在。相比之下，電子紙張是統(tǒng)一的，在滾動(dòng)時(shí)沒(méi)有固定位置，并且當(dāng)你關(guān)閉應(yīng)用時(shí)就會(huì)消失。
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03. 紙質(zhì)筆記本組腦部相關(guān)區(qū)域更活躍
接下來(lái)，為了明確參與記憶提取過(guò)程的腦部活動(dòng)，在志愿者完成測(cè)試的同時(shí)，志愿者們被置于一個(gè)磁共振成像掃描儀中，用來(lái)測(cè)量大腦周?chē)难毫鲃?dòng)。這是一種叫做功能磁共振成像的技術(shù)，在大腦特定區(qū)域觀察到的血流增加是該區(qū)域神經(jīng)元活動(dòng)增加的標(biāo)志。
他們直接比較了「前 6 秒 - 后 4 秒」的激活情況。在這種嚴(yán)格的對(duì)比下，在相同的刺激出現(xiàn)時(shí)，這種主動(dòng)回憶過(guò)程引起的動(dòng)態(tài)信號(hào)變化就被顯現(xiàn)出來(lái)了。如下圖所示，雙側(cè)額中回、梭狀回、額下回左側(cè)蓋 / 三角部分、左側(cè)角回 / 邊緣上回、枕中 / 下回、蒼白球、海馬均出現(xiàn)局部激活；我們還觀察到左外側(cè)前運(yùn)動(dòng)皮層和楔前葉左側(cè)的激活。
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之后，研究人員比較了這些激活區(qū)域在三組人群中的差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，后海馬、楔前葉、舌回和距骨溝、額下回左側(cè)蓋 / 三角部分 / 左外側(cè)前運(yùn)動(dòng)皮層和左角回 / 邊緣上回在組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。前四個(gè)區(qū)域的激活在筆記組和平板 / 手機(jī)組之間均有顯著差異。而最后一個(gè)區(qū)域僅在筆記組和電話(huà)組之間有顯著差異。同時(shí)，額下回左側(cè)蓋 / 三角部分 / 左外側(cè)前運(yùn)動(dòng)皮層和左角回 / 邊緣上回的激活與回憶過(guò)程顯著正相關(guān)，這種回憶行為和大腦激活之間的聯(lián)系表明，在記憶提取過(guò)程中，大腦語(yǔ)言相關(guān)區(qū)域的確參與其中。
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研究總結(jié)
總之，這些結(jié)果表明，使用紙張的志愿者在與語(yǔ)言、想象視覺(jué)和海馬體相關(guān)的區(qū)域有更多、更激烈的大腦活動(dòng)。而海馬體是一個(gè)對(duì)記憶和導(dǎo)航很重要的區(qū)域。研究人員提到，海馬體的激活表明筆記本組包含了更豐富的空間細(xì)節(jié)，可以在腦海中回憶和導(dǎo)航。
研究人員表示，通過(guò)高亮、劃線(xiàn)、畫(huà)圈、畫(huà)箭頭、在空白處寫(xiě)下顏色標(biāo)記的筆記、添加虛擬便利貼或其他類(lèi)型的獨(dú)特標(biāo)記來(lái)個(gè)性化知識(shí)文檔，可以模擬模擬式的空間豐富，從而增強(qiáng)記憶。
本研究通訊作者，東京大學(xué)神經(jīng)學(xué)家 Kuniyoshi L. Sakai 教授說(shuō)：「與電子文件相比，紙質(zhì)文件更先進(jìn)、更有用，因?yàn)榧堎|(zhì)文件包含了更多獨(dú)一無(wú)二的信息，可以增強(qiáng)記憶力，本研究的重要意義是提示人們使用紙筆記本來(lái)記錄我們需要學(xué)習(xí)或記憶的信息?！?/span>
「如果一個(gè)人以更強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力儲(chǔ)存現(xiàn)有知識(shí)，并從記憶中更精確地提取出來(lái)，那么他的創(chuàng)造力很可能會(huì)變得更富有成效，這是合理的。尤其是對(duì)于藝術(shù)、作曲或其他創(chuàng)造性的作品，我會(huì)強(qiáng)調(diào)使用紙張而不是電子數(shù)字工具」Sakai 說(shuō)。
盡管他們的研究中沒(méi)有包含高中的志愿者，但研究人員推測(cè)，這種不同信息輸入形式在大腦激活方面的差異在年輕人群中可能更強(qiáng)。這是因?yàn)楦咧猩拇竽X仍處于發(fā)育階段，比成年人的大腦要敏感得多。
在享受手機(jī)、平板、電腦這些電子產(chǎn)品便捷的同時(shí)，它可能會(huì)嚴(yán)重影響你的創(chuàng)造力，無(wú)疑會(huì)影響科研能力，讓你失去在紙上書(shū)寫(xiě)時(shí)迸發(fā)的靈感。
參考文獻(xiàn)
1、Umejima K, Ibaraki T, Yamazaki T and Sakai KL (2021) Paper Notebooks vs. Mobile Devices: Brain Activation Differences During Memory Retrieval. Front. Behav. Neurosci. 15:634158. doi: 10.3389/fnbeh.2021.634158
2、Bosch, S. E., Jehee, J. F. M., Fernández, G., and Doeller, C. F. (2014). Reinstatement of associative memories in early visual cortex is signaled by the hippocampus. J. Neurosci. 34, 7493–7500. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0805-14.2014
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