孩子换规则时反应快不快,也许就写在他眨眼的频率里。日本筑波大学与京都大学的研究团队发现,幼儿每分钟自然眨眼的次数越多,在需要临时改规则的卡片游戏里正确率越高,右背外侧前额叶的激活也越强。结果发表在《Communications Psychology》,它给出的只是一个拿摄像机就能量出来的观察指标,离诊断工具还很远。
研究盯的是执行功能。把信息暂时存在脑子里、压住干扰、在不同规则之间来回切换,这套能力在三到六岁长得最快,也正是前额叶从「一片亮」变成「分区分工」的阶段。麻烦出在测量上:成人用的正电子发射断层扫描要注射放射性示踪剂,还得躺着一动不动半小时以上,幼儿根本配合不了。团队于是换了条路,用每分钟自然眨眼次数当窗口。
眨眼的底层机制并不神秘。它和脑干、皮层下的觉醒网络连着,也和大脑里的多巴胺活动有关。帕金森病患者多巴胺不足,眨眼次数就跟着变少。新生儿通常每分钟眨眼不到 5 次,成人平均 20 次左右,童年正好是从个位数涨到两位数的阶段。两位作者在给 PsyPost 的回复里说,让他们在意的是婴儿几乎不眨眼、幼儿期眨眼率成倍上升、个体差异同时被拉开,而这恰好是执行功能长得最快的时候。
113 个孩子和一副卡片
样本是 113 名日本儿童,年龄 35 至 80 个月,平均 59 个月,55 名女孩、58 名男孩,来自大阪和京都的两所幼儿园。按事先的功效计算,要检出 0.30 的中等相关,至少需要 82 名儿童,实际人数超过了这条线。另有 10 名儿童的数据没能用上:6 人临时不肯开始,3 人拒绝戴头部监测带,1 人动得太厉害没做完。
认知灵活性用卡片分类任务测。孩子按颜色或形状,把彩色的形状卡片分到两张参照卡上,每个分类回合 25 秒,中间休息 15 秒,分三轮、每轮换一套卡片。规则不变的前切换回合平均完成 22.0 次,改成按形状分的后切换回合是 22.2 次,颜色和形状交替的混合回合降到 21.1 次,每轮上限 24 次。
整个测试 6 分钟,大约 40% 的时间在休息、60% 的时间在分类。摄像头架在 100 到 150 厘米外,每秒 30 帧拍孩子的脸,两名受训评分员数每分钟的自然眨眼次数,眼睛全程可见的 112 名儿童被纳入。脑活动用功能性近红外光谱测,额头上一条带光源和探测器的带子,把无害的近红外光打进头皮,看血氧血红蛋白的变化,一共 16 个通道,覆盖左右背外侧和左右额极外侧四个亚区。为了压掉皮肤血流和眨眼本身带来的伪迹,团队加了一步数学分离,还剔除了 1.6% 受身体晃动或带子移位影响的回合。
三组数字指向同一块脑区
结果分三层。年龄越大,切换正确率越高,相关 0.68;眨眼也越频繁,相关 0.29。眨眼多的孩子成绩更好,相关 0.35,扣掉年龄还剩 0.22,再控制性别和园所依然成立。脑活动这边,后切换与混合回合相比前切换有中等幅度上升,效应量 Cohen's d 是 0.52;右半球强于左半球,背外侧高于额极外侧。把月龄放进模型,实验因素能解释的方差从 5% 升到 8%,剩下的大部分仍未解释。
最干净的一条线落在右背外侧前额叶。四个亚区逐一检验,只有它过了多重比较校正:与眨眼率的相关 0.27(111 名儿童),与切换正确率的相关 0.32(112 名儿童),扣掉月龄后都还剩 0.21。另外三个亚区的相关都在 0.20 以下。按惯例,0.21 到 0.22 属于弱相关,比这项研究原本按 0.30 设计的下限要小。
边界得先划清。数据是横断面的,每个孩子只测了一次,能说明两者同步变化,说明不了眨眼变快导致思维更灵活。眨眼也不是多巴胺的纯净读数,它牵涉脑干多个核团,还受乙酰胆碱、去甲肾上腺素影响,额头的传感器更照不到纹状体和中脑。作者自己讲得很直白:目前没有证据表明让孩子多眨眼能提高认知能力,眨眼少的孩子里执行功能强的也不少,这个指标现在不能用来评价或诊断任何一个孩子。
我的看法是,这项研究真正的价值在方法。它把实验室级的脑成像换成了摄像机加一条头带,设备能搬进普通教室,偏远地区也做得起,样本量因此可以上一个量级。反过来,如果有人拿眨眼次数去比自家孩子和邻居孩子,那就用错了,0.21 的相关在个体层面几乎没有分辨力。
团队接下来想看的,是运动习惯、音乐、教育干预这些因素会怎样改写这层关系,以及眨眼率能不能当干预效果的标记。他们还提到,连人为什么要眨眼,眼下都没有完全说清。