提問：你有多久沒有用筆認真寫過字了？
在這個數字化飛速發展的時代，螢幕、鍵盤的敲擊聲似乎已經取代了筆尖在紙上沙沙作響的聲音，電子文件和線上聊天的便捷性讓我們逐漸習慣了“無紙化”的生活。現在再提筆寫字，不知有幾個人和小編一樣，有很多稍微複雜點的字都得遲疑會兒再下筆……
近年來，關於手寫與打字對大腦和學習效果影響的研究逐漸成為熱點話題。一方面，數字化書寫帶來了前所未有的便利；另一方面，也有研究表明，手寫時啟用的大腦區域比打字更為廣泛，更能鍛鍊大腦能力。
那麼，手寫與打字究竟在大腦活動中存在哪些差異？它們又如何影響我們的學習和記憶呢？
針對這些問題，義大利的研究團隊在國際期刊《Life》上發表了一篇題為“The Neuroscience Behind Writing: Handwriting vs. Typing—Who Wins the Battle?”的綜述文章。在這篇綜述中，研究人員對手寫和打字的相關神經生物學機制進行了深入分析。結果顯示：相對於打字，手寫激活了更廣泛的神經迴路，導致更多的認知神經元參與。儘管打字在速度和方便性方面具有優勢，但手寫在學習和記憶效果上表現得更為出色。這一發現為我們深入瞭解如何制定更優的學習策略和挖掘潛在的認知優勢提供了重要參考。
實驗物件與流程
該研究透過系統檢索PubMed資料庫，篩選出30篇符合條件的神經影像學研究。這些研究涵蓋了使用功能性磁共振成像（fMRI）、腦電圖（EEG）等技術的研究，涉及不同年齡、語言背景的參與者。研究團隊對這些文獻進行了詳細的分析，總結了手寫與打字在大腦啟用模式上的差異。
圖1：PRISMA檢索流程圖
研究結果顯示，手寫主要激活了運動皮層和視覺空間整合區域，而打字則更多地參與語言處理和工作記憶迴路。這種差異不僅源於運動執行的不同，還受到使用者體驗、實驗方法以及書寫裝置型別的影響。例如，使用數字裝置進行手寫時，由於缺乏傳統紙筆書寫的觸覺反饋，大腦的啟用模式也會有所不同。這表明，書寫方式的選擇不僅影響書寫效率，還可能影響大腦的認知參與程度。
此外，手寫與打字在雙手使用情況上也存在顯著差異。手寫通常涉及單手操作，注意力集中在特定的物理空間上，而打字則需要雙手同時操作鍵盤，並且需要在鍵盤和螢幕上進行視覺互動。這種操作方式的差異導致手寫和打字啟用大腦中運動控制、感覺處理和高階認知功能的不同區域。
圖2：手寫與打字涉及的腦區
研究指出，手寫透過精細的筆畫運動，激活了處理觸覺反饋和運動控制的感覺運動皮層，以及用於識別字母的視覺區域。這種多感官整合過程不僅增強了記憶和語言相關區域的神經活動，還促進了大腦的深度認知參與。相比之下，打字依賴於手指在鍵盤上的重複移動，雖然也激活了運動區域，但缺乏手寫所需的複雜感覺-運動整合，因此對語言和記憶相關區域的啟用較少。
更為重要的是，對於幼兒來說，學習手寫與提高字母識別和閱讀流暢度密切相關，是建立基本識字技能的重要環節。手寫的緩慢節奏允許更多的反思和深思熟慮，從而培養創造力和批判性思維。而打字雖然速度快，更適合頭腦風暴，但往往會導致認知上的權衡，抑制更深入的思考。這種差異也解釋了為什麼手寫通常更適合於需要解決複雜問題或進行深度思考的任務。
總的來說，透過這篇綜述，我們可以清晰地看到，手寫與打字在大腦啟用模式和認知效果上存在顯著差異。手寫透過複雜的多感官整合過程，激活了更廣泛的腦區，促進了深度認知參與和記憶鞏固。而打字雖然在速度和效率上具有優勢，但對大腦的認知啟用相對較少。
腦電圖揭示手寫和打字的差異
上文洋洋灑灑講了一堆手寫相比於打字對於認知和記憶的好處，下面我們透過36名大學生的腦電圖變化來直觀感受下手寫和打字對於大學生學習和記憶的影響。
在一項由挪威科研人員發表於國際期刊Frontiers In Psychology的研究論文中，研究人員使用感測器對36 名大學生進行手寫和打字時的腦電圖變化進行了對比分析。他們結果：使用手寫時獲得的視覺和本體感覺資訊的時空模式對認知和學習具有促進作用！
實驗設計
實驗共招募了36名大學生，他們被要求在觸控式螢幕上使用數字筆手寫單詞，以及在鍵盤上打字輸入相同的單詞。實驗過程中，研究人員使用256通道的高密度腦電圖感測器陣列記錄了參與者的大腦電活動。每個單詞會在兩種條件下隨機呈現：手寫或打字。實驗要求參與者在25秒內完成任務，但EEG資料僅記錄前5秒的腦電活動，以避免因目光移動而產生的干擾。
圖3：實驗流程
手寫和打字的腦區活動差異
在腦電圖（EEG）研究中，研究人員透過分析不同腦區之間的神經活動同步性，計算出總平均相干性，其能揭示不同腦區在特定任務中的協同工作模式。結果顯示，手寫和打字之間在腦區活動上存在顯著差異，尤其是在中樞腦區和頂腦區。在中央和頂葉區域，手寫時的正相干模式在較低頻率（如θ波和α波）中更為突出，這表明手寫過程中這些腦區之間的神經活動同步性更強。
圖4：總平均相干性結果
進一步的分析透過功能連線矩陣揭示了手寫時大腦活動的複雜性。研究人員發現，手寫時theta/alpha頻段的相干性主要集中在右側頂葉、右側頂葉中部和左側頂葉區域，以及右側中部和左側中央區域之間。這些區域的廣泛連線性表明，手寫不僅激活了單一腦區，還促進了多個腦區之間的協同工作。
圖5：腦功能連線性差異
為了更直觀地比較手寫和打字對大腦活動的影響，研究人員基於鄰接矩陣構建了一個簡化理論模型，包括樞紐（hub）、節點（node）和連線邊（edge）。這一模型揭示了手寫任務下雙側腦區互動的層級化動態耦合特徵，而打字任務則表現出更分散的連線模式。
進一步分析表明，手寫行為誘發了theta/alpha頻段神經振盪的廣泛同步性，其相干性強度顯著高於打字任務。這表明手寫依賴於多腦區高頻段神經訊號的時空整合機制，而打字則可能透過低複雜度的區域性網路實現資訊處理。
小結
綜上，這兩項研究揭示了手寫與打字在大腦啟用模式和認知效果上存在顯著差異。
手寫行為依賴精細運動控制與多模態感覺整合（視覺、運動指令及本體感覺反饋），能顯著啟用頂葉（PL/PM/PR）及中央腦區的theta/alpha頻段神經振盪同步性，促進跨腦區複雜功能網路的形成。相較之下，打字行為因機械性單指按鍵操作，僅誘發區域性低頻神經活動，缺乏時空協同編碼能力，導致神經網路連線複雜度顯著降低。
由此看來，即使是在數字化、追求高效的當下，我們也不應完全放棄拿筆手寫，它不僅是一種書寫方式，更是一種能夠激發大腦潛力、促進認知發展的好方法哦！
參考文獻：
1. Marano, G.; Kotzalidis, G.D.; Lisci, F.M.; et al. The Neuroscience Behind Writing: Handwriting vs. Typing—Who Wins the Battle? Life 2025, 15, 345. https://doi.org/10.3390/life15030345
2. An der Weel FR and Van der Meer ALH (2024) Handwriting but not typewriting leads to widespread brain connectivity: a high-density EEG study with implications for the classroom. Front. Psychol. 14:1219945. doi: 10.3389/fpsyg.2023.1219945
撰文｜研不透
編輯 | lcc
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