面對壓力與威脅,要逃?還是要戰?——小鼠大腦研究

■試著設想,你一個人走在偏僻的鄉道上,遠方有幾隻狗,突然開始朝著你的方向大聲吠叫與齜牙咧嘴,頗有威嚇的意味。由於這條鄉道沒有別的岔路,兩旁都是田地,此時,眼見狗群逼近,你會選擇:(1)轉身離開或跳入田裡;或者是(2)昂首迎戰?

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向量式導航和人工網格細胞

■探索新的道路、回到記憶中的地點和尋找捷徑等,這些能力看似簡單,卻難以解釋。一直以來,大腦的空間辨認能力是個謎,沒有數學模型能夠好好地描述,亦沒有人工智慧能在這方面和大腦相比。直到最近,採用深度強化學習的最新人工智慧達到了人類等級的空間辨識和導航能力,它不僅能走迷宮,還會抄近路,這給了大腦科學很大啟發。

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成年後才開始學習閱讀,大腦依然會產生巨大改變

閱讀後的改變包括:左側枕顳回(也就是「視覺字形處理區」)對文字變得敏感,但對人臉或其它圖形的反應降低了、左大腦半球的語言系統變得對「文字」有所反應、對語音訊息的反應增強。更重要的是,即使是成年後才開始學習閱讀的這組參與者也出現了上述的變化,顯示學習閱讀也能引發成年人大腦的改變。

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【探索17-8】機器能有意識嗎?

如果機器能藉由不斷輸入資料而學習、成長,會不會有一天終能演化出如人般的意識呢?在一味擔心此問題以前,黃從仁老師提供我們一套切入的角度,將目前多數人認為的意識分為「清醒意識(wakefulness)」、「知覺/認知/動作/情緒意識(awareness)」和「自我意識(self-awareness)」三部分討論,在分別的操作型定義規範下討論目前機器發展的程度。

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【探索17-7】「錯覺」從哪兒來?

各位想必都曾感受過或經歷過多種不同形式的錯覺,但是這些錯覺為什麼會出現呢?如果要用一句話來回答這個問題,答案肯定是—「都是大腦搞的鬼」。不過細究起來,這究竟是怎麼一回事?造成錯覺的原因有哪些?大腦為什麼要這樣對待我們?如果大腦這麼不可靠,那怎麼辦?!

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【探索17-5】「心」科學的二重奏

心理學作為一門科學,不過是近代的事;葉素玲教授將它稱作一門「心」的科學,嘗試以科學的方法,探究以往被認為極抽象、玄妙的現象。追本溯源,我們所言的科學也始於古希臘哲人對空間、時間、物質的興趣;發展至今,科學的學門必須遵循三大原則──具因果關係、可量化與測量、可重複驗證,而心理學的研究亦歸於此一方向。

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海馬迴認知圖的功用,不只一種

■因為位置細胞(place cell)和網格細胞(grid cell)等細胞的發現,現在研究者普遍同意人們的空間導航能力必須仰賴海馬迴與其周邊結構,也認為這些解剖構造很有可能是「認知圖」(cognitive map)的所在之處。但是,認知圖可不是只能拿來做空間導航用喔!

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【人物專訪】人生就是不斷的學習,我思故我在——訪謝伯讓老師

「腦科學也能偵查辦案嗎?」你心中是否也有這樣的疑問呢?既然這是一門科學,必然與科學理論密不可分,解答的路徑必定有跡可循。而且不可否認的是,大腦的確潛藏著許多我們不知道的事情,而腦科學家的工作正是以科學的方法,幫助我們驗證結果,求得解答。

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【人物專訪】學者必有師──訪梁庚辰老師

韓愈在《師說》中寫到:「古之學者必有師。師者,所以傳道、受業、解惑也。」梁庚辰除了用豐厚的知識素養與身教感染學生外,對於每一個問題,他也總是格外認真以對。像是訪談時攝影師曾隨口問到講多重人格的電影《分裂》,梁庚辰雖然沒看過這部電影,但他聽到多重人格一詞,便開始翻找相關資料,想向我們說明多重人格的奧妙和心理學的研究發現。

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【人物專訪】來自麥鄉的腦科學家—杜培基醫師

先進的科學知識需要具備一定的數理能力,這對數學滿分的杜培基老師來說,是一個好的開始。學生時期的老師期待每一個雙週日,因為又可以到清大學習到比教科書內更有趣的事物了,教授的科目涵蓋物理、數學、化學,實驗前教授們會先進行科學理論的講解,講解後再讓同學們動手操作,整學期的科學課程結束後,還有為期兩週的夏令營,經過一學期的科學洗禮,已經在老師心中埋下探究科學的種子。

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