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我的同事维诺德·梅农发现，神游模式实际是一种神经网络，它并不局限于大脑中某一特定位置。相反，它与分布在大脑中不同的神经集群相联系，一个接一个，构成了类似道路或者网络的东西。从神经网络的角度思考大脑究竟是怎样运转的，是神经科学近期最意义深远的发现。
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20多年前，心理学与神经科学经历了一次变革。心理学家们那时仍主要采用几十年前的旧方法，通过一些客观的、可观察的事物来研究人类行为，例如学习单词，或在受干扰的情况下完成任务的能力；神经学家还主要致力于研究细胞之间的沟通以及大脑的生物结构。心理学家无法弄清大脑物理结构中引发思维的器官；神经学家还停留在单个神经元的基础研究，难以研究实际行为。无创影像的发明开启了这场革命。无创影像是一系列类似于X射线的工具，不仅呈现了大脑的回路与结构，也呈现了人类在存在思维与行为时大脑是怎样运转的——思维中的大脑是怎样运转的。如今，人们对一些技术，例如正电子发射计算机断层显像（PET）、功能性磁共振成像（fMRI）以及脑磁描记法（MEG）等的缩写都已经非常熟悉。
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第一波研究主要集中于大脑功能的位置，类似于神经图谱之类。当你正在练习正面上手发球时，当你听音乐或做算术时，大脑的哪一部分最活跃？最近，研究者们的兴趣已经转向弄清这些区域是怎样协同工作的。神经学家已经知道：大脑运转不会总是在某一特定区域，而通常需要相关神经集群网络组成的回路的协作。如果有人问，“维持冰箱运转的电流在哪儿”，你会指向哪里？插座？插座如果不插入特定的家电，根本不会有电流通过。如果真要指向维持家电运转的位置，那么应该是整个家电电路，从某种意义上来说，应该是贯穿整个房间的电路，而不是某个具体电流的位置。实际上，电流并不存在于任何单一位置。它是一个分散的网络，永远不会出现在手机照片中。
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同样，认知神经学家也对大脑分散的功能产生了越来越浓厚的兴趣。语言能力并不存在于大脑某一特定区域：相反，它由许多分散的网络组成——就像你屋子里的电线似的——调动了大脑中的某些区域。研究者们发现，如果大脑特定区域受损，人类就可能失去某些语言功能，这使他们开始思考语言可能存在于大脑中某些特定区域。让我们再来看看家里的电路。如果你的建筑工人不小心切断了一处电线，整个房子都将停电，但这并不意味着电源就在线路被切断的位置——这仅仅代表用于电流传输的一处线路被切断。实际上，能够造成整个房子停电的位置的数量是无穷的，包括切断电源，切断短路开关。即使是从厨房搅拌机的位置切断电流，效果仍然一样。只有经过维修，一切才会恢复正常。这就是神经学家对大脑的认知——一组复杂的重叠神经网络。
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神游模式与中央执行模式相反：一旦某种模式被激活，那么另一种将休眠；如果我们处于这种模式，就不会开启另一种模式。中央执行系统的任务就是防止你在从事某项工作时被打扰，限制进入你意识的事物，这样你就可以专注于正在做的事情。这里需要重申一点，无论你处于神游模式还是中央执行模式，注意力过滤器都一直在工作，在潜意识中默默地为其他神经让路。
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对我们的祖先而言，专注于一项任务意味着抓捕大型猎物、逃离猎食者或者战斗，任何一点分心都可能造成严重后果。现在，我们在写报告、与人交谈、上网、导航、解决问题、画画或唱歌时，通常会调用中央执行模式。这些活动中的一丝分心虽不会造成危及性命的后果，但仍会影响工作效率。
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在神游模式中，我们的思维通常关注内在事物，包括我们的目标、愿望、感觉、计划，以及与他人的人际关系——当我们对他人感到同情时，我们的大脑处于神游模式。在中央执行模式中，我们的思维通常同时关注内在与外在。在人类的进化过程中，拥有专注事物的能力自然是占优势的，但如果过度关注某件事物就会忽视其他事物，例如躲在灌木之后的猎食者或敌人，趴在脖子后面的毒蜘蛛等。这就是接收注意力网络的地方：注意力过滤器对环境中一切可能重要的事物进行检测。
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除了神游模式、中央执行模式以及注意力过滤器外，注意力系统还包含第四部分，即我们可以在神游模式与中央执行模式之间进行转换。这种转换让我们从一项任务转移到另一项任务。例如，当你正在与参加聚会的朋友谈话时，注意力突然转移到了厨房里正在谈论的关于火灾的对话。这就是注意力转换机制。它让你的注意力转移到前额上的蚊子，然后再将你的注意力转移到午后的神游时间。在2010年的一篇论文中，维诺德·梅农就曾与我一起研究证实：这种转换机制由大脑中的脑岛控制，脑岛是大脑中颞叶和额叶连接处皮下一英寸（1英寸=2.54厘米）位置的一个重要结构。外部两个物体之间的转换需要颞–顶枢纽的短暂参与。
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脑岛拥有一个连接大脑重要部分（前扣带皮层）的双向连接。把你的手指放在头顶，它正好就在你的鼻子所对应的后面的位置。离后脑勺更远一点、大约两英寸的位置就是前扣带。图2–1展示了相对其他大脑器官的前扣带的位置。
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中央执行系统与神游系统之间就像跷跷板，脑岛——注意力转换器——就像是一个成年人用手将其中一个系统向下摁，另一个系统就会向上翘。脑岛–扣带网络的功效因人而异，有时像一个抹了油的开关，有时又像一个生锈的旧门。但如果我们太频繁地转换就会感觉疲惫、头晕，就像跷跷板速度太快时的感觉一样。
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图2–1 大脑前扣带位置示意图
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我们需要注意，前扣带从前部的前额叶皮层与眶皮层延伸到了顶部的辅助运动区域。靠近这些区域的神经都很有趣，因为前额叶皮层与眶皮层负责诸如计划、部署、神经控制之类的东西，辅助运动区域负责发起运动。也就是说，控制我们记住报告到期以及手指在键盘上敲打的区域，从生物学角度来说，与大脑中让我们保持关注某个任务的区域，例如让我们端坐在椅子上完成报告的区域是相连的。
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人类这种四回路的注意力系统已经历经了几千年的演化——将我们适应环境而变得越来越活跃或越来越不活跃的大脑网络区分开——现在它已经成为我们组织信息能力的重要因素。我们每天都可以察觉到这一点。你坐在桌子旁边，周围有刺耳的噪声和许多视觉的干扰：空调机风扇的声音，日光灯的嗡嗡声，窗外汽车的声音，偶尔反射在挡风玻璃和我们脸上的闪烁的阳光。一旦专注于某项任务，我们就能够不去注意其他这些干扰。虽然15或20分钟之后我们就会开始走神：我离开家的时候有没有关门呢？我是否通知了杰夫今天去家里吃午饭？大多数人都常常在他们的大脑中进行着这样的对话。你或许会好奇，究竟是谁在你的大脑中问这样的问题，更有趣的是，谁又在回答呢？当然你的大脑中并没有小精灵。大脑由一系列略有差异却具有不同功能的处理单位组成。这样的心理对话实际上是由你的大脑前额叶皮层引发的，而大脑中负责处理信息的部分则负责引导你回答问题。
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大脑中不同的网络可以孕育完成不同的思维、储存完全不同的安排。大脑中的一部分负责满足眼前的饥饿，另一部分负责计划坚持减肥；一部分负责让你在驾驶时集中注意力，另一部分负责让你跟着收音机舞动。神经网络需要监控这一切活动，并将资源分配给正确的网络。
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如果这样解释还有点牵强，你可以想象大脑一直在这样运转，以完成细胞管家的任务。例如，当你开始奔跑时，你大脑的一部分就会开始发问：“我们有足够的氧气输送到腿部肌肉来完成这项活动吗？”与此同时，大脑的另一部分会下达指令，增加氧气浓度，这样一来我们的血液氧气浓度就自然增加了。监视这一活动的大脑第三个部分会确保氧气水平确实已经按照指令增加了，一旦发现异常就会立刻向大脑报告。大多数时候，这些大脑活动都是低于我们的意识水平的，也就是说，我们不会意识到这样的对话和信号响应机制。但神经学家越来越认识到：意识并不是一种全有或全无的状态；相反，它是不同状态的连续。说得更通俗一点，这一切都在我们的潜意识中发生，尽管它实际是在大脑中的某个物理部位发生，在头盖骨潮湿昏暗的底部发生。更准确的神经描述是：许多神经网络在同时运转，就像繁忙的办公室里同时响着的多部电话。当某种神经网络活跃到一定水平时，如果相较于其他同步神经活动更高，它就会进入我们的注意范围，也就是说，被大脑意识，并被我们的中央执行系统捕捉到，我们也就意识到了这一点。
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我们中的许多人都对意识有着一种古老的看法，但实际上这种看法是不正确的。我们之所以会这样觉得，完全是出于我们的感觉——我们感觉在大脑中存在着一个小精灵版的自己，告诉我们世界正在发生着什么，提醒我们在周一丢掉家里的垃圾。这种看法更准确的描述是：我们的大脑中住着一个小精灵，舒适地躺在椅子上，不停地看着多个电视屏幕；屏幕上显示着我们意识到的内容——我们所看见、听见的外部世界，触觉、味觉、嗅觉；这些屏幕还会报告我们的内心世界以及身体状况——我现在很饿，我太热了，我很累。我们感觉大脑中有一个小精灵在跟我们说话，告诉我们外面的世界发生了什么，对我们来说有什么意义，并将这些关于身体、内部情感和身体状态的报告整合在一起。
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但这种看法存在一个问题：它会导致无止境的倒退。在电影院时，你的大脑中有这个小精灵吗？它有看电视、听声音的眼睛和耳朵吗？它自己有大脑吗？如果有，那它的内部是否也住着一个小精灵呢？在那个小精灵的内部是否还有一个小精灵呢？这个问题会一直循环（丹尼尔·丹尼特在他的《解密意识》一书中认为：这种说法无论是从逻辑角度还是神经学角度来说都是让人难以信服的）。实际上，事情的真相更为奇妙。
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大脑中有许许多多拥有特定功能的模块同时运转，试图为我们的经验分类，并进行记忆。这些模块大多在幕后工作。当某个神经活动到达一定水平时，你会突然注意到它，我们将其称为意识。意识本身不是一个实体，并不存在于我们的大脑中。相反，它仅仅是我们对进入中央执行系统的想法与知觉的一个命名而已，它是一个容量有限的系统，通常一次最多只能容纳4~5件事情。
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总的来说，人类注意力系统由4个部分组成：神游模式，中央执行模式，注意力过滤器，以及注意力转换器。注意力转换器指挥着我们的神经与代谢资源，让我们在神游、关注任务与警惕模式中转换。注意力系统的效率很高，我们很难察觉出正在过滤某些事情。许多时候，注意力转换机制在意识之下工作，在神游模式与中央执行模式之间转换。当唤起注意力过滤器时，我们甚至没有意识到它已经处于运转状态，直到发现自己已经处于另一种模式之中。当然，也会有例外。我们可以通过意志来调整我们的模式，例如，当我们抬起头思考书中所描述的内容时。但这种转换仍然很微妙，我们不会说，“我正在进行模式转换”，我们只是仅仅那样做了而已。
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注意力的神经化学
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过去20年，神经化学在注意力发生机制的研究上取得了许多成绩。神游模式调动前额叶皮层（额头与眼睛后部）内的神经元以及扣带（向后几英寸的位置），将信息传入记忆巩固的中央——海马体。这一切通过蓝斑内的去甲肾上腺素神经活动实现。蓝斑是脑干附近一个小的枢纽，深藏于头骨内，能够演变出大量连接到前额叶皮层的纤维。尽管名字相似，但去甲肾上腺素和肾上腺素却是不一样的化学物质；去甲肾上腺素是最类似于多巴胺的化学物质，由大脑合成。当我们处于神游模式时，兴奋性神经递质谷氨酸与抑制性神经递质GABA（γ-氨基丁酸）之间必须保持精确的平衡。多巴胺和血清素是这种脑网络系统的组件，但它们之间的相互作用是复杂的，人类目前还没有完全弄清楚。但可靠的新证据表明，特定遗传变异（基因名为COMT）会导致多巴胺和血清素之间的平衡移位，而这种移位与情绪障碍和抗抑郁药相关联。血清素转运体基因SLC6A4已发现与艺术行为、精神行为相关，这两者的出现都容易导致神游模式的出现。因此遗传基因、神经递质、艺术或灵性思维之间才会出现一定的相关性（多巴胺并不比谷氨酸、GABA以及任何其他化学物质更重要。我们之所以会更多地了解多巴胺，是因为它更容易被人了解。过去20多年来，我们对多巴胺和其他化学物质已经有了更为细致入微的了解）。
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中央执行系统不仅有前额叶皮层与扣带不同部位的神经元的参与，还有大脑中心内基底神经节的参与，这个执行网络并不像大众所认知的那样，处于前额叶皮层，其化学作用包括调节大脑额叶的多巴胺浓度。持续的注意力也取决于去甲肾上腺素和乙酰胆碱，特别是当我们处于分散环境中时——这是注意力的化学机理。当你将注意力集中于手头的任务时，右前额皮层的乙酰胆碱有助于改善由注意力过滤器完成的工作的质量。大脑中乙酰胆碱的密度变化很快——每半秒变化一次——它所释放的物质与你正在检索的事物密切相连。乙酰胆碱也起着一定的睡眠作用：它能够达到快速眼动睡眠高峰，有助于防止外部输入扰乱你的梦境。
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在过去几年中，我们已经了解到，乙酰胆碱和去甲肾上腺素通过异身受体集成到大脑的电路，这是神经元内的化学接收器，可以接受多种类型的触发器（这与典型的自身受体有很大不同，自身受体就像锁和钥匙，只让一个特定的神经递质到突触）。通过这一机制，乙酰胆碱和去甲肾上腺素能释放影响彼此的物质。
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