科技越發達，人們越焦慮。人們像籠子里的小白鼠，腳步忙碌，卻原地踏步。我們的大腦適應遠古時期的生活，采集狩獵，靠原始本能和叢林智慧生存。遺傳學家證明，現存的每一個人類個體的線粒體 DNA 都來自于生活距今 15~20 萬年前的一位女性，即所謂的「夏娃」。此后，智人的足跡遍布世界各地，他們逐漸取代了同一時期的其它類人猿，比如：尼安德特人。距今 4 萬年的克羅馬農人的腦容量和頭顱解剖結構與我們一樣。 工業文明不過兩百多年，科技發展迅猛，信息爆炸，黑天鵝和灰犀牛交織出現，面對洶涌的信息碎片，和混沌不確定的未來，石器時代的大腦應接不暇，無所適從，失落感、挫敗感倍增。 以下的情景，你或許感同身受： 早上出門忘帶手機，趕忙回來拿，進門看見垃圾沒倒，順手拎起垃圾，想起「每天一個蘋果，遠離醫生」，于是放下趕忙去冰箱拿蘋果，一抬手，時間緊迫，快趕不上下一班公交了，趕緊把蘋果塞進包，拿上手機，拎著垃圾，鎖上門，一路狂奔。好不容易趕上了公交，一摸口袋，公交卡又忘在家里了。 周末你跟家人商量好，需要些獨自的時間看書、寫字，來給自己充電 。 早上 8:00 吃完飯，你坐下思考今天要寫點什么，需要尋找靈感，你隨手翻出攤在書桌上的書，漫無目的地搜索一些讓你感興趣的關鍵字。好不容易確定方向，又回想起好像有一個案例是很好的素材，只是不清楚在哪里看到過。 想到這里，你有點抓狂，因為你記不清案例的始末，只記得結論很貼合你所要表達的觀點。你打開電腦，翻看手機，可惜無疾而終。你不情愿地放棄：「下次一定記得把那案例摘錄下來」。 腦回路一轉，剛剛瞄到一則足球新聞，雖然自己對體育賽事不怎么感冒，但總是對誰勝誰負有興趣。點開網頁，還沒看完新聞，又看到某明星和某名人撕 ×，貌似最近又有部大片要上映。等會，特朗普這家伙又在搞事情，中興被整得沒脾氣。什么？百度又上線新的區塊鏈游戲了？趕緊掃二維碼…… 信息越來越流暢、透明，事情越來越多，時間卻越來越少，多任務是最快捷方便的解決方案。然而，同時執行多個任務卻是我們最具有挑戰性的日常工作之一。一邊跑步一邊聽電臺，這個難度不算大；一邊看電影一邊聊微信，多少有點顧此失彼；一邊開車一邊接聽電話，就比較危險了。 為什么我們的精力、能力如此有限？又有什么樣的理論方法和行動建議可以支撐我們在信息時代很好地生存下去呢？讓我們向認知、神經、心理以及腦科學領域出發。 大腦的聚光燈：注意力首先，人的精力有限，在面對外界和內部的干擾時，很難做到心無旁騖。心不在焉是造成健忘的最常見原因。如果我們不把注意力集中在要記住的東西上，我們就不會記住它。 當科學家用磁共振掃描儀 (fMRI) 研究大腦皮層活動時，發現完全可以通過觀察受試者哪個腦區正在活動，從而判斷他們注意力投向飛鏢靶的哪個方向。如果視覺皮層是一張環境的地圖，那么注意力好比一道照亮地圖上特定區域的光束。如果某塊區域被照亮了，就說明那里的神經元有著更高的活動度，它們也更容易接受信息。 注意力最基本的機制之一：以犧牲神經元活性為代價，選擇性地激活某一些神經元。這就意味著，神經元之間存在競爭，這種競爭叫偏向競爭 (biased competition)。 有研究者記錄猴子看紅、綠兩種圓形圖案時大腦皮層的活動，發現當綠色圓形圖案和紅色圓形圖案分別單獨出現時，視覺皮層的活動度同樣高，但當紅色和綠色圖案同時出現時，視覺皮層的活動度反而會下降。當只有一個物體出現的時候，如實驗中綠色圓出現時，并沒有對注意力有需求。當有兩個以上物體出現時，我們的大腦接受的競爭性信息在驅使我們作出選擇。 大腦接受信息的種種限制可以歸因于注意力的種種機制。但是如果我們要在更復雜的心智活動中去解釋這些局限，那我們就要弄清楚我們是如何控制注意力，如何留住我們接收到的信息的。 大腦的帶寬：神奇數字七喬治·米勒 (George Miller) 在 1956 年的文章《神奇數字 7±2 - 處理我們信息能力的局限》提出假說：人類接受信息的能力是有限的，就局限在 7 項左右。第一次有人用比較精確的數字來描述人類處理信息的能力。這篇文章成為心理學領域最有影響力的文章之一。 20 世紀 70 年代，巴德利 (Alan Baddeley) 定義了「工作記憶」，從此人們知道，工作記憶可以用來控制注意力、記住指令、把做事情的計劃儲存在腦海中，以及解決復雜的問題。它僅能存儲大約 7 個單位的信息，是限制我們處理信息和推理能力的「瓶頸」。 心智的根本：記憶工作記憶指信息加工過程中，我們對信息進行暫時存儲和加工的，容量有限的記憶系統。這種有限時間記住信息的能力通常維持幾秒鐘。 工作記憶的模型設定了 3 個組成部分：一個負責儲存視覺信息，稱為視覺空間模板；一個負責儲存文字信息，稱為語音回路；還有一個負責協調兩者的中央組分，用來儲存情境信息，稱為情境緩沖器。當你在記憶象棋走法的時候，你在調用視覺空間模板；當你記憶一個電話號碼的時候，你在調用語音回路；兩種情況都需要一定程度的協調，這就是中央執行系統參與的地方。 如果你要完成口算 2×4×5×6，你必須首先記住 2×4 等于 8 這個結果；其次必須記住8×5 等于 40，才能順利進行下一步計算。這里 8 和 40 就存儲在工作記憶中。假如工作記憶出現問題，記不住 8 和 40，就不可能完成上述任務。 提到工作記憶，就不得不談談短時記憶和長時記憶。 短時記憶，顧名思義，也是維持時間很短的記憶。相比工作記憶，短時記憶主要指短時存儲信息的理論性神經行為，和神經元的活動相關，并不需要組織和改變信息。而工作記憶是一個理論性的框架，用來臨時存儲和處理信息的結構和過程。 有學者假設，短期記憶使用遞質耗盡原理 (transmitter depletion) 來編碼刺激。根據這個假說，當一個刺激激活腦補某些區域的神經元，這些神經元的空間分布形成某種圖樣，神經元的激活會耗盡他們存儲的神經遞質，于是遞質耗盡的神經元將刺激激活的圖樣固定下來，形成記憶的痕跡。 記憶的痕跡會慢慢消失，因為神經遞質的補充機制會使這些神經元的遞質恢復到刺激之前的水平。 短時記憶只涉及信息的保存和重復，它與復雜心智功能和液態智力 (與生俱來進行智力活動的能力，及學習和解決問題的能力，依賴于先天稟賦)的相關度較低；工作記憶則代表短時記憶任務中需要額外操作的那部分，包括某種形式的注意力分散，或要求一定程度的協同執行能力，它與液態智力相關性很高。 長時記憶是能夠保持幾天到幾年的記憶。和工作記憶不同，長時記憶可以存儲的信息量幾乎是無限的。長時記憶意味著，我們記住了某些事情之后，即使注意力專注于其它方面幾分鐘，甚至幾年后，依然可以隨時隨地回憶起來。工作記憶則不然，因為要將信息存儲在這里，它必須時刻在注意力的密切監控下。 比如：去超市購物，停車場的車位不需要你在腦海中反復回想；但買牛奶、餐巾紙、電池、洗發水……這些物品，你必須用心記住，時時回憶，才能保證不會遺漏。再如：你與心儀的姑娘邂逅，要了人家的電話號碼，在你回到家用紙筆記下來前，你需要念叨一路，生怕忘記了 (假設手機不在身邊，或者沒電)，因為這串珍貴的號碼占據著你的工作記憶；但你登陸電腦時，一長串的密碼你不管記得不記得，它只反映你長時記憶是否有效。 我們的知識只有轉化成長時記憶，才能被順利提取。形成長時記憶的方法有： 善用編碼。短時記憶主要由聲碼構成，長時記憶以意碼為主。因此有意義的內容有助于形成長時記憶。要使短時記憶的內容有意義，需要和舊知識產生聯結 (編碼)，使內容與舊有知識掛鉤，由舊知識給予新資訊「意義」，則知識內容容易被置于長時記憶中。如果無法在舊知識中找到和新資訊相類同的訊息，可以利用「聯想法」將新資訊構建出意義，以幫助記憶。 大腦的彈性：神經可塑性過去的科學家往往認為人在嬰兒關鍵期后，大腦的結構就不發生改變。近年的研究發現，大腦具有很強的可塑性。感覺刺激及新技能學習能促進大腦發展。大腦中有許多的神經回路，神經元細胞與膠質細胞互相連接，通過加強或削弱連接。如果某一條回路斷了不能通行，大腦會用其它小路繞過它，以達到目的地。 盲人的聽覺更靈敏；聾啞人的觸覺更靈敏；中風病人能復原；學習障礙能克服；甚至只有半個腦子的人也能擁有完整的人生…… 大腦的地圖是動態的，可以像肌肉一樣通過鍛煉得到強化。通過訓練，神經元的效率會更高。 簡金斯和梅策希尼的團隊通過訓練猴子用指尖觸碰一個旋轉的盤子 10 秒鐘來觀察練習對猴子大腦地圖帶來的變化。他們發現，通過幾千次的練習，猴子指尖端的地圖變大了，個別神經元也變得更有效率，到一定的程度之后，只要比較少的神經元就可以做同樣的工作了。 天才是由他們的腦回路決定的。通過刻意練習，重塑大腦，普通人也可以取得天才般的成就。實際上，即使是智商卓絕的天才，要取得令人矚目的成就，也離不開日復一日的大量練習。那些自帶光環的人就像在水中悠游的天鵝，表面上優雅淡然，水面下，它的腳蹼卻在不停地劃動。 魯迪格·加姆 (Rudiger Gamm)，一位德國年輕人，他有著一般人的智商，但卻使自己變成了一位數學奇葩。出生的時候，他并沒有過人的天分，數學能力一般，但是現在他能夠心算一個數字的 9 次方或開 5 次方根，他可以立即回答 68×76，用時不超過 5 秒鐘。20 歲在銀行工作時，他每天做 4 小時的計算練習，到他 26 歲時，已經變成了計算天才，可以靠在電視上表演維持生計。科學家用正電子斷層掃描 (PET) 掃描他計算時的大腦，發現他能征召超過 5 處大腦區域來幫他計算。 心理學家安德斯·艾瑞克森 (Anders Ericsson) 認為像加姆這樣的人依靠長時記憶來幫助他解決數學問題，而別人用的是短時記憶。專家不儲存答案，但是儲存重要事實和策略，使他們可以迅速得出答案。 「用進廢退」，因為神經元的競爭機制，大腦的可塑性也是競爭的。所謂積習難改，就是因為潛移默化形成的陋習也強化了相對應的神經元連接，形成路徑依賴。沒有無緣無故的成功，你的精力放在哪，成果也就出在哪。 成年人學語言難，是因為我們母語使用頻率越高，母語占據我們語言地圖的空間就越大。它就像暴君一樣，不給新語言機會。兒童在關鍵期前就不存在這種問題，兩種語言共享一個大的語言地圖，兩種語言都在同一個圖書館中。 小結神經元存在競爭，我們的注意力就像探照燈，只能關注極少數有限的領域。大腦的帶寬有限，工作記憶是我們處理信息解決問題的「瓶頸」，它只能處理 7±2 項信息。 專家與新手的區別在于，專家依靠長時記憶來幫助解決問題，而新手只能靠短時記憶。要形成長時記憶，需要善用編碼，賦予信息以「意義」，有意義的信息才有效；此外也需要反復練習，有效提升長時記憶容量。 大腦具有很強的可塑性，我們可以像鍛煉肌肉一樣鍛煉大腦。通過刻意練習，普通人也可以取得天才般的成就。大腦的可塑性也存在競爭，所以「積習難改」，好習慣要「從娃娃抓起」。■ 本文轉載自博客：www.liyanlixing.com，已獲原作者授權。 未來已來 只是分布不均
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