Owl of Minerva，Hic Rhodus, hic salta 关于写字的动作控制，我们需要先看一下控制的反馈(feed back)模型： 这个简单模型是如此的成功，它不仅大量和普遍的适用于工程控制系统[1]，还能描述人脑很多能力的情况[2]. 比如我们的歌唱发声[3]、肢体动作[4]以及我们这里要讨论的写字[5]. 歌唱发声方面，以给出一个连续的音高(在钢琴上不断弹出 A 音，A=440Hz)，人唱出对应的音高(A)这种最简单的情况为例。参考(Reference)是钢琴发出的 A 音，大脑(Controller)控制人发生，声带口腔等(System)做出动作发声(System output)，人耳(Sensor)听到发出的声音，根据与钢琴 A 音的误差(Measured output)，大脑做出调整，以使发出的声音更准确，减少误差。在实际情况中，这个调整过程可能非常短，在人意识到之前就完成了。经过训练的人，甚至可以不需要参考，就能发出准确的声音(绝对音高)。肢体控制方面，以伸手去拿杯子为例，参照(Reference)物便是杯子所在的位置，它是静态的。人脑(Controller)发出控制指令，手臂等系统(System)做出动作(System output)，在动作的过程中，人眼(Sensor)会测量手臂与杯子之间的距离及相对方位(Measured output)，反馈给大脑做出反应以控制下一步的运动动作和方向。 关于反馈控制系统的好坏，通常有三种情况： A, 收敛，有残差；即输出保持稳定，但跟需要的值有一定距离 B, 收敛，无产差；即输出保持稳定，跟需要的值差距可以忽略 C, 不收敛(震荡，甚至发散)。 上面的 A 和 C 都是我们不希望看到的情况，B 是我们希望的，而且可以进一步的通过各种参数衡量 B 情况下控制效果的好坏，如对一个单位阶跃信号的稳定控制系统响应曲线： 以误差 0.02 内算做稳定，系统进入稳定的时间 T_s 越小，通常认为系统越优秀。也就是我们通过练习可以逐渐日臻完美。而对以此标准衡量，同样优秀的系统按照输出信号振荡的情况不同，还以分为以下三种情况： 整个反馈系统(feedback system)的任意一环(Controller, System, Sensor)失效，都会导致系统的控制结果特征的改变，甚至由稳定控制系统(B)变成不稳定的控制系统(A 和 C). 正常人在有视觉反馈的情况下书写如下[6]： 在没有视觉反馈情况下的对比[7]： 如果反馈控制系统失效，比如帕金森综合症的情况，患者主要表现为无法抑制的不自主的抖动，和认知能力下降，那 TA 写出的字就会出现很多问题。除抖动外，字还会越写越小[8, 9]，即使被要求尽量写大一点： 帕金森综合症的患者是反馈系统的全部环节(Controller, System, Sensor)失效的最严重情况。一般脑损伤者，如 Jack Wang 在他的回答中提到的，通常只有部分环节失效。最为普遍的是出现在反馈系统的 Sensor 中，即脑子无法根据输出的笔画情况给出正常的调整信号。在开始写字的阶段，误差(跟好的字比较)不算明显，但是随着时间延长，连续写的字 / 笔画越多，误差就越大(系统发散，情况 C)。甚至不如闭眼写字好，因为闭眼情况下，反馈系统改变了形态，变成了直接输出，其误差跟 Sensor 的反馈信号没有关系。 Sensor 的反馈信号错误是手写字无法控制的混乱的最为普遍的因素（也是题主的因素）。具体可以表现为八种情况[10-13]： 视觉区分（Visual discrimination）能力不足： 表现为无法或者区分某些字母或者笔画，在影响手写能力的同时影响阅读能力。 字符 - 背景区分(Visual figure-ground discrimination) 区分能力不足： 表现为无法或者难以将字符从背景图像中提取出来，同时会影响阅读和手写。 视觉列序能力不足(Visual sequencing)： 表现为无法或难以记住字的笔画，在字母文字中表现为无法或难以记住单词中字母的位置，主要影响手写能力。 视觉 - 运动处理能力不足(Visual-motor processing)：表现为无法控制手将文字写在行内，或者保持行间大致平行。 通常只影响手写能力。 短期或者长期视觉记忆能力不足(Long- or short-term visual memory）：表现为看到一个字，无法或者难以手写出来，因为已经忘记了怎么写。 通常只影响手写能力。 视觉空间能力不足（Visual-spatial）：表现为无法或者难以感知物体的位置和相对位置，在手写时候表现为难以控制偏旁部首笔画之间的空间位置和距离，以及字与字之间的相对位置和距离。影响手写能力。 视觉推测能力不足(Visual closure)：表现为只呈现部分物体时，无法说出整体是什么，即使是非常常见的事物。主要影响手写能力。 字符误序(Letter and symbol reversal) ：表现为不自主的写错数字和文字的顺序。 通常以上八种问题在儿童时期比较常见，随着大脑发育，大部分情况会缓解或者消失[14]，但是也不排除有像题主这样持续到成年甚至终身的情况。类似的情况在其他知觉中也有，比如五音不全（失音症）。这样的人在唱歌时候会找不到音调，在说中文和越南语这种音调语言时，会表现为语调奇异，陈述和疑问语气分辨度低，而且难以理解别人说话时候的语调和情绪。在说英文这样的跟语调不大相关的语言时，情况会缓解很多。 以上 -------- [1] Desoer, C. A., et al. "Feedback system design: the fractional representation approach to analysis and synthesis." Automatic Control, IEEE Transactions on25.3 (1980): 399-412. [2] Ashby, W. Ross. "Design for a brain." (1952). [3] Fex, Jörgen. "Auditory activity in centrifugal and centripetal cochlear fibres in cat. A study of a feedback system." Acta Physiologica Scandinavica. Supplementum 189 (1962): 1. [4] Saunders, Jeffrey A., and David C. Knill. "Humans use continuous visual feedback from the hand to control fast reaching movements." Experimental Brain Research 152.3 (2003): 341-352. [5] Ogawa, Kenji, Toshio Inui, and Takeshi Sugio. "Separating brain regions involved in internally guided and visual feedback control of moving effectors: an event-related fMRI study." Neuroimage 32.4 (2006): 1760-1770. [6] Marquardt, C., W. Gentz, and N. Mai. "Visual control of automated handwriting movements." Experimental brain research 128.1-2 (1999): 224-228. [7] Smyth, Mary M., and Gil Silvers. "Functions of vision in the control of handwriting." Acta Psychologica 65.1 (1987): 47-64. [8] McLennan, J. E., et al. "Micrographia in Parkinson's disease." Journal of the neurological sciences 15.2 (1972): 141-152. [9] Teulings, H. L., et al. "Adaptation of handwriting size under distorted visual feedback in patients with Parkinson's disease and elderly and young controls."Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry 72.3 (2002): 315-324. [10]Margolin, David I. "The neuropsychology of writing and spelling: Semantic, phonological, motor, and perceptual processes." The Quarterly Journal of Experimental Psychology 36.3 (1984): 459-489. [11]Lord, Richard, and Charles Hulme. "Visual perception and drawing ability in clumsy and normal children." British Journal of Developmental Psychology 6.1 (1988): 1-9. [12] MAELAND, ANNLAUG FLEM. "Handwriting and perceptual-motor skills in clumsy, dysgraphic, and'normal'children." Perceptual and motor skills 75.3f (1992): 1207-1217. [13] Volman, M. J. M., Brecht M. van Schendel, and Marian J. Jongmans. "Handwriting difficulties in primary school children: A search for underlying mechanisms." American Journal of Occupational Therapy 60.4 (2006): 451-460. [14] Feder, Katya P., and Annette Majnemer. "Handwriting development, competency, and intervention." Developmental Medicine & Child Neurology49.4 (2007): 312-317. 查看知乎原文
