◆胡珉琦

對(duì)嬰兒來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)世界的第一步是理解不同詞語(yǔ)，第二步是再次遇到這些詞時(shí)懂得辨認(rèn)。美國(guó)印第安納大學(xué)布魯明頓分校藝術(shù)和科學(xué)學(xué)院心理學(xué)和腦科學(xué)系教授琳達(dá)·史密斯（Linda Smith）帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)比較機(jī)器人和嬰兒的習(xí)得狀況，發(fā)現(xiàn)空間位置在物體命名、學(xué)習(xí)時(shí)非常重要，嬰兒可以通過(guò)身體姿勢(shì)連接想法進(jìn)行學(xué)習(xí)。這也意味著，身體姿勢(shì)在獲得新知識(shí)的早期階段至關(guān)重要。如果你移動(dòng)身體，就可能會(huì)忘記一些事物。這項(xiàng)研究被發(fā)表在期刊《公共科學(xué)圖書館·綜合》上。

模仿嬰兒學(xué)習(xí)的機(jī)器人

不得不提到的是，這項(xiàng)研究的實(shí)驗(yàn)對(duì)象不僅僅是人。

研究人員使用了可以像兒童一樣學(xué)習(xí)的機(jī)器人，這主要是通過(guò)與環(huán)境發(fā)生相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它也被稱為學(xué)習(xí)型機(jī)器人。

眾所周知，許多機(jī)器人都能接受語(yǔ)音指令，不過(guò)得首先添加相應(yīng)代碼使得機(jī)器人理解聽到的指令，并進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。而學(xué)習(xí)型機(jī)器人可以真正理解人們說(shuō)的，并做出相應(yīng)的動(dòng)作。

研究人員首先要做的，就是教會(huì)機(jī)器人通過(guò)觀察人類運(yùn)動(dòng)，識(shí)別物體以及環(huán)境狀況并理解人類行為。機(jī)器人能夠?qū)W習(xí)如何處理與使用周邊物體。通過(guò)對(duì)環(huán)境的檢查，機(jī)器人可以識(shí)別物體，研究人員需要幫助機(jī)器人訓(xùn)練以領(lǐng)會(huì)自然的語(yǔ)言。同時(shí)遵從指示，自動(dòng)達(dá)成指示要求的過(guò)程。然后，利用環(huán)境中識(shí)別過(guò)的物件達(dá)成目的。

作為心理學(xué)研究的樣本，機(jī)器人能夠更好地代替嬰兒完成研究的內(nèi)容。機(jī)器嬰兒能夠高度模擬嬰兒在真實(shí)情境下的學(xué)習(xí)情況，而且在研究的可控性上，機(jī)器嬰兒比起人類小孩要簡(jiǎn)單得多。

“為嬰兒學(xué)習(xí)創(chuàng)造一個(gè)機(jī)器人模型，具有研究年輕人大腦如何工作的深遠(yuǎn)的啟示意義。”史密斯說(shuō)道。

嬰兒學(xué)習(xí)借助身體姿勢(shì)

在研究過(guò)程中，科學(xué)家首先觀察了學(xué)習(xí)型機(jī)器人，編程使其可以根據(jù)與身體姿勢(shì)的相關(guān)性將物體的名字映射到一個(gè)物體上，然后再以年齡為12～18個(gè)月大的嬰兒重復(fù)這一實(shí)驗(yàn)。

先是給一個(gè)機(jī)器人展示位于身體左邊的一個(gè)物體，然后展示位于身體右邊的另一個(gè)物體，這個(gè)過(guò)程重復(fù)了幾次以產(chǎn)生物體和機(jī)器人兩種身體姿勢(shì)之間的相關(guān)性。接著并沒有展示任何物體，但機(jī)器人的視野被轉(zhuǎn)移到之前左邊物體的位置，同時(shí)接受指令誘發(fā)了與之前看這個(gè)物體時(shí)的相同姿勢(shì)。

隨后，物體被撤下，但讓機(jī)器人的姿勢(shì)和此前認(rèn)知左側(cè)物體的姿勢(shì)保持一致，并且把兩個(gè)物體呈現(xiàn)在不同位置并重復(fù)其名字。20次試驗(yàn)的結(jié)果顯示，機(jī)器人能夠辨認(rèn)出對(duì)應(yīng)的物體。但在后續(xù)測(cè)試?yán)?，如果將?duì)應(yīng)的姿勢(shì)取消，機(jī)器人則無(wú)法識(shí)別目標(biāo)物體。

當(dāng)這一實(shí)驗(yàn)在嬰兒身上重新進(jìn)行時(shí)，結(jié)果只有略微的差別。

研究表明，大腦在把名字和實(shí)物聯(lián)結(jié)在一起的時(shí)候，身體姿勢(shì)和空間位置對(duì)于記憶的效果同樣重要。同時(shí)，如果能大聲讀出物體的名字，辨認(rèn)物體的成功率也會(huì)大大提高。

身體與記憶的關(guān)系

過(guò)去已經(jīng)有研究表明記憶與物體的空間位置密切相關(guān)。

北大心理系教授沈政告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，在空間關(guān)系的記憶中，參照坐標(biāo)系顯得非常關(guān)鍵。有人習(xí)慣用外部世界作為標(biāo)準(zhǔn)參照點(diǎn)，幫助記憶。但最重要的，尤其是兒童發(fā)育時(shí)期，人們是以自身的位置作為中心參考點(diǎn)的，從而辨別與周圍空間的關(guān)系，也包括識(shí)別文字和物體。

而史密斯認(rèn)為，這項(xiàng)研究最重要的發(fā)現(xiàn)是，空間關(guān)系中身體姿勢(shì)也起著一定的作用，“如果你移動(dòng)身體，你可能就會(huì)忘記一些事物”。

沈政表示，事實(shí)上，此前有認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)顯示，采取與事件發(fā)生時(shí)相同的身體姿勢(shì)能更快更好地想起往事。這也意味著，身體姿勢(shì)確實(shí)可能影響記憶。例如，單膝跪地的姿勢(shì)就可能勾起求婚時(shí)的記憶。

不過(guò)，史密斯也指出，目前還需要更多的研究才能確定該結(jié)果是否只適用于嬰兒，還是能夠廣泛適用于大腦、身體和記憶之間的關(guān)系。

她希望該研究能為調(diào)查發(fā)育障礙提供新的思路，只是目前對(duì)內(nèi)在的深層次聯(lián)系的認(rèn)知仍十分有限。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》（2015－04－10第8版《新知》）