你的大腦會分「東西」和「漿糊」？一探究竟腦中的物理引擎！
你有沒有想過，當你拿起一個馬克杯，或是看著咖啡倒進杯子裡，你的大腦到底在忙些什麼？我們每天跟這世界互動，從絲巾、鋼刀，到瓷盤、紙飛機，還有烤好的咖啡豆和黏稠的蜂蜜，無奇不有！ 但你知道嗎，這些五花八門的物質，在我們大腦的物理世界裡，可能被粗略地分成兩大類：「東西」和「漿糊」
「東西」是什麼？像是你的馬克杯、書本、香蕉、石頭，它們通常是固體，移動時保持形狀，或是只會輕微變形。
「漿糊」呢？它指的是液體（水、洗髮精）或顆粒狀物質（沙子、雪），這些東西沒辦法保持固定形狀，會不斷變形、流動，甚至可以分成好幾塊不相連的小份。
以前的研究，大多聚焦在大腦怎麼處理那些「硬梆梆的固定形狀物體」。我們知道，大腦中有個區域叫做「外側枕葉複合體（LOC）」，它可是處理三維形狀的專家。另外，還有個神秘的「前頂葉物理網絡（FPN）」，被認為是我們大腦裡的「物理引擎」，專門幫我們判斷物體的物理特性，像是重量或積木塔的穩定性。
但問題來了，當我們面對那些沒有固定形狀的「漿糊」時，大腦又是怎麼一回事呢？難道大腦只會處理「東西」，遇到「漿糊」就當機嗎？嘿嘿，一篇最新的研究，要來徹底顛覆你的想像！
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讓大腦「看」影片：實驗怎麼玩？
為了揭開大腦對「東西」和「漿糊」的處理秘密，研究人員找來了一群志願者，讓他們躺進了功能性核磁共振（fMRI）掃描儀裡，觀看一系列精心製作的逼真模擬影片。這些影片可不是隨便拍的，它們包含了四種不同「材質」的物理互動：
- 剛性「東西」：就是那些硬梆梆、不會變形的物體。
- 非剛性「東西」：會變形，但仍保有物體特性，例如橡膠球。
- 液體「漿糊」：水、蜂蜜那類。
- 顆粒狀「漿糊」：沙子、雪花之類。
研究團隊設計了兩種實驗（圖一）：
- 實驗一：受試者自由觀看動態影片，同時有一個「亂七八糟」的對照組（影片被打亂成像素方塊）。
- 實驗二：受試者必須盯著螢幕中心點，觀看動態影片或靜態快照，確保眼球活動不會影響結果。
在看影片的同時，受試者還得做一個不相關的「顏色變化偵測」任務，這樣才能確保大腦的反應是自發的，而不是因為任務要求。
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| 圖一 |
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結果發現，你的大腦果然比你想像的還要「包容」！
- LOC：形狀變來變去，我也能搞懂！ 以前，LOC 主要被認為是處理剛性物體的3D形狀。但這次研究發現，LOC 不只會處理「東西」的固定形狀，對「非剛性物體」會變化的形狀，甚至是「漿糊」這種沒有固定形狀的流動物質，它都能產生反應！ 就像是個超級形狀偵測器，只要有形狀在變動，它就開始「興奮」！ 更有趣的是，研究還發現 LOC 內部居然有「功能分區」：一個上側區域更偏愛處理「東西」，而另一個下側區域則對「漿糊」情有獨鍾！
- FPN：你的物理引擎，全能型選手！ 我們大腦的「物理引擎」FPN 也表現出了驚人的「適應力」！它不僅處理剛性物體的物理互動，對所有類型的物質——無論是剛性的、非剛性的，還是液體或顆粒狀的，都會參與處理。這簡直是證明了 FPN 真的是一個「通用型物理引擎」啊！ 不過，FPN 還是有點「偏心」，它對「東西」的反應普遍比對「漿糊」的反應更強烈一些。而且，就像 LOC 一樣，FPN 內部也發現了「功能分區」：雖然它整體偏好「東西」，但旁邊竟也藏著一個專門處理「漿糊」的小區域！
那麼，這代表什麼呢？兩種不同的「心智演算法」！就像電腦遊戲裡，模擬固體物體和流體流動需要完全不同的物理引擎一樣，我們的大腦也可能採用了類似的「分工合作」模式（圖二）。
- 還有其他區域嗎？ 研究還發現，大腦的腹內側皮層（之前被認為跟視覺紋理和場景處理有關）也有一個區域對「漿糊」表現出偏好。這可能跟「顆粒狀物質」天生就帶有明顯的「紋理」有關，而液體在流動時也會呈現出獨特的「紋理狀」光影。
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| 圖二 |
大腦，真的比你想像的更忙碌！
這項研究簡直是太酷了，它證明了我們的大腦在視覺感知時，不只區分物體的形狀，還能根據其物理特性（是「東西」還是「漿糊」）啟動不同的處理機制。下次當你倒水、玩沙子，或是只是看著一塊石頭靜靜躺在那裡時，請記住：你的大腦正忙著進行一場精彩的「東西 vs. 漿糊」大戰，而且是高效的分區作戰！
這不僅讓我們對大腦如何感知這個多變的物理世界有了更深的了解，也為未來的研究開啟了新的大門。例如，這些專門處理「漿糊」的區域，到底是在分析它的黏稠度、流動性，還是凝聚力呢？這些腦區的發現，會不會也跟我們語言中區分「可數名詞」（像「書」）和「不可數名詞」（像「水」）有關呢？
這些有趣的問題，都還有待未來的科學家們繼續努力探索呢！看來，你的大腦，果然比你想像的還要忙碌，也還要聰明得多！
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撰稿人：周品汝
Reference:
1. Paulun, Vivian C., et al. "Dissociable cortical regions represent things and stuff in the human brain." Current Biology (2025).
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