腦與認知實驗室的研究方向有「腦科學測謊」、「腦電刺激」、「空間認知」、「注意力與意識」、「知覺與錯覺」,有興趣深入了解的朋友們可點選下面連結看簡單介紹,或到論文頁面看更細的分類與下載全文。
腦波可以拿來測謊嗎? 鑑識人員在拍攝證物照片時需要模擬犯人的身高與視角嗎? 目擊證人的證詞會出錯嗎? 要如何知道呢? 我們相信腦科學的加入,將可為鑑識科學、法律與倫理注入新靈感,提供新證據。
本實驗室擅長多種非侵入式腦刺激技術,並結合腦波釐清刺激前後的神經差異。腦刺激的方法雖然多種,但皆可用神經震盪(neural oscillation)與同步(entrainment, synchronization)的概念理解並建立模型。有鑑於此,本實驗室除了使用非侵入式腦電刺激技術(如直流電tDCS、交流電tACS、隨機電刺激tRNS),亦使用TMS磁刺激,試圖釐清人們個體性差異與腦刺激間的交互作用,以達到精準化刺激的目的,提供醫界參考。
近年來,美國麻省理工學院的動物研究發現每秒閃爍40次的燈光(或聲音),在長期刺激下可有效減少β澱粉樣蛋白與斑塊,並提升認知功能。本實驗室裡用視覺與聽覺皮質的40Hz腦波驗證並最大化聲光刺激的潛在療效,找出最佳參數。我們也將注意力等變項納入實驗中,觀察注意力變化與聲光刺激之間的交互作用,以預測聲光刺激未來在市場上的實際應用效果。本實驗室也針對市面上宣稱有40Hz護腦效果的燈光產品做人腦腦波測試,提供客觀科學驗證辨別效果真偽。
空間作業(例如視覺空間短期記憶或迷宮找路作業)通常比其他認知作業(像是長期記憶或背單字作業)更能精準的量化一個人的腦健康與認知發展曲線,甚至能提早預測失智症的發生。我們的研究試圖釐清空間認知背後所牽涉的神經機制,並嘗試利用非侵入式的腦刺激技術(如TMS磁刺激、tDCS/tACS腦電刺激、40Hz聲光刺激)活化相關腦區,藉此提升健康人的空間認知表現,並延緩失智症的病情發展。
人類可以在不經意、不自覺的情況下,"意外"學習新知嗎?我們的研究發現空間、時序、圖形等訊息皆可在人們不自覺的情況下被學起來。因此,許多高階認知功能,甚至學習,是不用意識的介入的。那麼,意識的功能到底為何呢? 此外,我們也嘗試注意力與腦波的研究,並與人機介面和眼動做結合。科技始終來自於人性,但人性究竟是甚麼,以及要如何知道人性的弱點(才能做出打到痛點的新科技),還需要認知神經科學才能回答。
錯覺是當大腦犯錯時,所產生的知覺經驗。那為何我們要研究錯覺呢? 大家不妨這樣思考:身為老師的我們拿回考卷時,一定是先看同學們答錯的題目,再分析看看錯的題目是不是有類似的邏輯。若有的話,則我們就找到學生理解上的癥結點了。研究錯覺也是如此,當我們研究大腦所犯的錯誤,並找出一些共通處時,我們就成功解開了大腦的運作模式,也稍微能窺探大腦在演化時所面臨的挑戰,更能發現原來錯覺一點都不單純 - 這些所謂的錯誤其實都是很有邏輯、實用、符合生存法則的聰明錯誤喔!