青年思想的前沿

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新发现 神经科学与心理学 出版日期:2022年5月2日

左还是右?注意力和阅读是如何共同发展的

摘要

当你在玩接球游戏或I Spy时,你的大脑会帮助你专注于一个地方,而忽略其他地方。你知道吗,大多数人更擅长专注于空间的一边,左边或右边?这被称为聚焦偏差。聚焦偏差通常很小,你在日常生活中不会注意到它。这种轻微的偏差可以通过一个简单的任务来测量:在它的中心穿过一条水平线。如果你有一个轻微的偏差,你将越过水平线一点左或右的实际中心。在这篇文章中,我们将告诉你我们最近的发现,1-3年级的孩子有向左倾斜的倾向,随着年龄的增长,这种倾向越来越小。这种左倾倾向可能与阅读技能的发展有关。

大脑是如何注意环境中的事物的?

我们能玩个间谍游戏吗?我发现了一台电脑。说出你周围看到的东西。

你周围有很多物体,但你的大脑是如何帮助你专注于一个物体的呢?大脑专注于你周围空间中一个位置而忽略其他位置的能力被称为视觉空间注意力。想想你玩接球游戏的时候。由于你的专注能力,你可以用你的眼睛找到并跟随球。视觉空间注意力让你专注于你面前的所有空间,这样你就可以接住从任何方向飞向你的球。

一些患有某种脑损伤的人只能专注于空间的一侧。专注于空间的一面的能力被称为视觉空间忽视。患有左侧忽视症的人只能关注空间的右侧。图1).有视觉空间忽视的人可能会做一些事情,比如只用一半的盘子吃饭,或者只洗一半的脸!

图1 -患有视觉空间忽视症的人只能专注于空间的一侧。
  • 图1 -患有视觉空间忽视症的人只能专注于空间的一侧。
  • 在这个图中,有一个人左侧被忽视,他们面前有一盘食物。他们对左侧的忽视只会让他们专注于盘子的右侧。正因为如此,有视觉空间忽视的人可能只吃一半的盘子(用BioRender创建的图)。

虽然在健康的大脑中不会出现视觉空间忽视,但大多数人的大脑在专注于空间左侧或右侧的位置方面稍好一些。换句话说,大多数人都有一个小的偏见他们的视觉空间注意力能力1]。对于大多数人来说,偏差很小,在日常生活中不会造成任何麻烦。

为什么人们会有视觉空间注意偏差?我们如何测量它们?

你的大脑有两个半球——左半球和右半球。大脑中控制注意力的部分分布在两个半球,每个半球控制空间的另一边(图2).右半球控制对空间左侧的注意力,而左半球控制对空间右侧的注意力。每个半球的聚焦强度与另一个半球竞争,将注意力引导到空间的左侧或右侧。这叫做两半球间的竞争。通常,两个半球的聚焦强度不是完全平衡的,一个半球比另一个半球强一点。这导致了视觉空间注意力的偏差[1]。

图2 -大脑有两个半球,分别叫做左右半球。
  • 图2 -大脑有两个半球,分别叫做左右半球。
  • 大脑的注意力部分位于左右半球。箭头显示大脑的右侧控制对左侧空间的注意力,而大脑的左侧控制对右侧空间的注意力(使用BioRender创建的图)。

科学家们可以使用大脑成像技术直接比较两个半球的注意力强度,比如磁共振成像(磁共振成像;欲了解更多关于核磁共振成像的信息,请阅读这篇《青年思想前沿》的文章[2])。有一种更简单的方法来测量视觉空间注意偏差。我们向参与者展示一条水平线,并要求他们在其中心与一条垂直线交叉。虽然机器人可以在中心完美地越过水平线,但大多数人都会稍微向左或向右越过这条线。这个任务,显示在图3,叫做线平分任务。它帮助我们了解在大脑半球间的竞争中哪个半球更强大。

图3 -在平分线任务中,我们向参与者展示一条水平线,并要求他们在其中心用一条垂直线穿过它。
  • 图3 -在平分线任务中,我们向参与者展示一条水平线,并要求他们在其中心用一条垂直线穿过它。
  • 虽然机器人可以在中心完美地越过水平线,但大多数人都会稍微向左或向右越过这条线。在这个例子中,参与者越过了实际中点的左边一点。这意味着他们有轻微的左向视觉空间注意偏差(用BioRender创建的图)。

空间偏见是如何随着你的成长而变化的?

尽管科学家们知道,随着儿童年龄的增长,大脑的注意力区域会发生很大的变化,但他们不知道这些变化是如何影响视觉空间注意力偏差的。在最近的一项研究中,我们使用线平分任务来测量459名1-8年级的儿童和61名成人的视觉空间偏差[3.]。我们发现,总的来说,1-3年级的孩子有向左的视觉空间注意偏向。这意味着,在平分线的任务中,年龄较小的孩子更有可能越过水平线的实际中心稍微向左一点(如在图3).它还表明,在1-3年级时,右半球比左半球更能将注意力集中在左侧空间上。

1-3年级的孩子是特殊的,因为虽然年龄较大的孩子(6-8年级)和成年人也有偏见,但它要小得多。这并不意味着1-3年级的孩子和其他年龄段的孩子相比在玩接球游戏或I Spy游戏时会有困难。这种左倾很小,在日常生活中很容易被忽视。然而,正如我们接下来将讨论的那样,这种微妙的偏见可能会改变大脑学习新事物的方式,比如阅读。

空间偏差与阅读有何关系?

如果它是如此之小,为什么大脑会产生偏左的倾向,特别是在小学早期?我们认为这种偏见可能是大脑的一种方式,让1-3年级的孩子在学习阅读方面具有优势。像你这样阅读这篇文章的能力就像一种超能力。想想看——人类是唯一会阅读的动物!这意味着人类的大脑必须做出特殊的改变来帮助你发展阅读的技能(想要了解更多关于大脑阅读能力的知识,请查看这篇“年轻心灵前沿”的文章)。4])。

为了验证这个想法,我们给1-3年级的孩子们布置了一个测试阅读流畅性的简短任务。这项任务包括从左到右尽可能快地说出一张纸上的一系列字母或数字,类似于阅读英语。我们发现左倾倾向更强的孩子在阅读任务中表现更好。这意味着左倾倾向在阅读任务中给孩子带来了优势。偏左是如何帮助你学习阅读的?当你阅读这篇文章时,考虑一下你的眼睛是如何移动的。当一个人读英语时,他们的眼睛会从左向右移动。因此,尽管这种偏差很小,在日常生活中不易察觉,但当你学习阅读时,它会给你的大脑带来更大的优势,让你的眼睛从左向右移动。

结论

综上所述,我们发现视觉空间注意力偏向随着儿童的成长而变化,而年幼的儿童的左倾偏向可能会给他们学习阅读带来优势。这意味着在1-3年级期间,右半球比左半球更能将注意力集中在左侧空间上。虽然空间偏差非常小,但它给年幼的孩子在学校学习阅读的同时带来了优势。了解空间偏见是如何形成的,可能有助于教师改善儿童在学校的学习方式。如果把注意力集中在左边的空间让孩子在学习阅读方面有优势,老师可以让学习阅读有困难的年幼的孩子坐在教室的右边。这样,黑板上的信息就会在他们的左边,而他们的向左空间偏向可能会给他们学习阅读带来优势。

视觉空间注意力的发展是另一个例子,说明随着年龄的增长,大脑如何适应和改变,帮助你学习新技能。你可能会有一个问题,学习阅读像希伯来语这样的语言的孩子,从右向左阅读,是否会有向右的空间偏见。另一个问题是,在阅读困难或注意力不集中的儿童中,视觉空间注意力偏差的发展会有什么不同。这些只是科学家们未来将研究的关于视觉空间注意力的许多有趣问题中的几个。

资金

这项工作是由Overdeck家庭基金会资助的。

术语表

视觉空间注意力大脑专注于一个地方而忽略其他地方的能力。

视觉空间忽视只关注空间的一面的能力。

偏见的偏好。例如,聚焦偏差是指在空间的一边比在另一边更容易聚焦的能力。

两半球间的竞争大脑半球之间的竞争,以专注于空间的每一边。当一方强于另一方时,就会形成偏向于关注一方的倾向。

磁共振成像一种科学技术,使用强大的磁铁拍摄大脑的照片,并以安全可靠的方式测量其活动。

线平分任务要求参与者越过一条水平线,中间有一条垂直线的任务。

利益冲突

作者声明,这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的,这可能被解释为潜在的利益冲突。


原始来源文章

Hoyos, p.m, Kim, n.y., Cheng, D, Finkelston, A.和Kastner, S. 2020。学龄儿童空间偏见的发展。Dev。科学。24: e13053。doi: 10.1111 / desc.13053


参考文献

[1]Szczepanski, s.m.和Kastner, s.2013。转移注意力优先级:通过半球竞争控制空间注意力。j . >。33:5411-21。doi: 10.1523 / jneurosci.4089 - 12.2013

[2]Hoyos, p.m., Kim, n.y.和Kastner, S. 2019。磁共振成像是如何被用来了解大脑的?前面。年轻人7:86。doi:10.3389 / frym.2019.00086

[3]Hoyos, p.m, Kim, n.y., Cheng, D, Finkelston, A.和Kastner, S. 2020。学龄儿童空间偏见的发展。Dev。科学。24: e13053。doi: 10.1111 / desc.13053

[4]Kassuba, T.和Kastner, S. 2015。阅读的大脑前面。年轻人3:5。doi:10.3389 / frym.2015.00005

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