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贪婪的大脑：为何人类会无止境地寻求意义 前额叶-顶叶网络受损导致意识水平下降
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习惯性地意识不到一半的世界是一种意识的重大障碍，然而有一个问题：如果这些大脑区域对意识如此重要，为什么这些患者没有受到更大的损伤，为什么他们偶尔还是能够意识到左边的空间？这是由患者的额叶皮层和顶叶皮层损伤的程度决定的。
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到目前为止，这一章提到的精神病例子中的患者，其大脑损伤部分只是占了额叶皮层与顶叶皮层很小的比例。多数患者只是一个半脑受损伤，充其量只影响额叶皮层与顶叶皮层组成的网络的一半容量。也有可能这些脑区很灵活，还能正常运作，比其他区域更能够适应损伤造成的后果，没有受到损伤的部分会承担更多的信息处理工作。如果整个额叶皮层与顶叶皮层都受到损坏，结果会怎样呢？患者还会有意识吗？我没有见过大脑皮层受到这么严重损伤的患者，可能是因为如此重大的损伤会直接导致死亡。然而，有少数几个案例，患者整个大脑的前额叶皮层或后顶叶皮层受到近乎彻底的损伤。这些患者的意识障碍比我之前提到的患者的意识障碍更严重吗？不幸的是，答案是肯定的。
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后顶叶皮层虽然在功能上与前额叶皮层相似，但这一区域与空间处理有更多关联。左右半脑后顶叶皮层的顶部都受到严重损伤的患者，会进入一种罕见的状态，称为巴林特氏综合征（Balint’s syndrome）。这种病症的患者完全没有空间感，他们失去了对整个外部世界的空间体验，对他们来说，无所谓这里和那里。这种病症的另一个特征是，患者一次感觉到的物体不能超过一个。即便如此，他们还是不能确定这个物体所处的方位，也不能感觉到这个物体到底是移向自己还是远离自己。如果有很多物体堆在一起，他们只能看到其中一件，其余的都看不到。有时候，即使对一个物体的感知都存在障碍。有一个叫凯的患者能够辨认颜色和单词，但不能同时做这两件事，也就是说，如果他正在认一个单词，他就不能够辨别单词的颜色。虽然这种状况是由于空间识别能力出现问题，但是也反映了后顶叶皮层对工作记忆的重要性。像凯这样的患者，他们的空间工作记忆的容量下降到只有一个对象，有时候甚至还不是一个完整的对象：这个对象被分成一个个小部分，只有一个小部分能够进入意识范围。
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从某种意义上说，前额叶皮层是人类最抽象、最高级的区域。彭菲尔德的姐姐被切除了右半脑大部分前额叶皮层，左半脑的前额叶皮层完好无缺，承担了原本两个半脑前额叶皮层的工作。但是，如果两个半脑的前额叶皮层都失去了，会怎么样呢？这样的例子很少，可能是因为这种情况的患者病得太严重，以致不能对其做科学研究测试。但是神经病学家鲍勃·奈特（Bob Knight）碰到过这样的患者。这个患者处于醒着的状态，但看上去像个僵尸，他没有任何意愿，只是一动不动地坐在椅子上，睁着双眼。可悲的是，他似乎没有任何有意义的意识。
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这些“前额叶-顶叶网络”受到不同程度损伤的患者的情况充分说明，这些区域与注意和工作记忆密切相关，一旦严重受损，意识就会下降到很低的水平。
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贪婪的大脑：为何人类会无止境地寻求意义 前额叶-顶叶网络的功能
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研究者用脑成像扫描的方法研究前额叶-顶叶网络的功能，结果发现，前额叶-顶叶网络与工作记忆及注意的运作密切相关。
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如果增加工作记忆的信息，或者工作记忆的各个项目之间的关系变得更复杂，或者要记住的空间位置的数量增多，在这些情况下，前额叶-顶叶网络的活动会增强。同样，注意也会影响前额叶-顶叶网络的活动。如果一个人将注意转向其他任务，或者看着屏幕的时候，屏幕上出现视觉变化，这些情况都会增大前额叶-顶叶网络的活动量。
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实际上，前额叶-顶叶网络是大脑内最抽象、最高级的部分。研究发现，我们完成任何一件复杂的或新的任务，不管这项任务涉及短期记忆、长期记忆、心算还是其他高难度的认知活动，前额叶-顶叶网络都会被激活。因此，这个区域与智商关系最为密切。
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这种活动模式反映了我们思想和意识的两个主要特性。第一，我们的认知活动是相互影响的。第二，这些高级的精神活动与意识密不可分。
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即使是现在的心理学教材，都将工作记忆、注意、长期记忆、心算、推理等分门别类，好像它们都是各自独立的过程。然而，越来越多的研究表明，各类思维、记忆类型之间相互影响，存在广泛的关联性。
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任何思想活动都会激活前额叶-顶叶网络，除此之外，还存在其他联系。例如，工作记忆与注意密切相关，工作记忆是注意过滤后高效的输出存储系统。控制工作记忆的信息量，尤其是当前任务的信息量，会影响注意的过滤过程。如果工作记忆的信息量已经满了，那么注意就会大为减弱。尼基·普拉特（Nikki Pratt）和同事最近做了一个实验，证明了这一点。让被试完成一个经典的有关注意的任务：被试要在一组箭头中追踪某一个箭头的方向，其余的箭头指向错误的方向，起干扰作用。这个测试很难，要求被试注意高度集中。有几次测试，被试在回答箭头的方向之前，还要在工作记忆中存储一些信息。工作记忆这一额外的任务使被试完成找箭头方向这一任务的速度变慢，准确率也降低，也就是说，被试关注箭头的注意资源大大减少。普拉特通过脑电图仪还发现，在存储工作记忆项目的时候，关注箭头的注意减弱。这个发现进一步说明注意与工作记忆之间存在关联性。诸如此类的发现使当前一些著名的注意理论将工作记忆归入注意的框架之内。
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传统的观点认为，大脑各个区域互相独立，一个区域负责某一类型的思维。比如，一个区域负责注意，一个区域负责工作记忆，一个区域负责长期记忆，甚至还有一个区域负责意识。现在，随着实验证据不断增多，这些传统的观念都被淘汰了。其实，如果要做最细的划分，应该是静止、自动、无意识的处理过程对应动态、灵活、有意识的处理过程。自动化处理的是那些已经被我们存储到专门的记忆区域和运动区域的作为习惯和目标的内容，这些内容通常是各种意识的产物。意识是一系列紧密联系的处理过程的集合，其主要活动区域是前额叶-顶叶网络，注意和工作记忆是其两大显著功能。本能或无意识的习惯不能完成的任务，就由意识来完成。意识以合理的方式分析和控制工作记忆的内容；如果有必要，可以从一些专门系统获取更多信息；利用多功能的重要的大脑皮层完成复杂的或新的任务，产生新的习惯，下次再出现同样的任务时就不需要由意识来完成了。
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贪婪的大脑：为何人类会无止境地寻求意义 前额叶-顶叶网络、意识及组块的关系
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但是，组块的过程和发现模式的过程会不会影响前额叶-顶叶网络的活动？虽然几乎所有的实验结果都显示，随着任务难度增大，前额叶-顶叶网络会变得更活跃，但是一组明确的实验结果却得出相反的结论。
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我和剑桥大学的同事做的一个测验，得出相反的结论，实验过程如下。让躺在功能性磁共振成像扫描仪内的被试看一组排列成矩阵的红色方格，方格共16个，分4行排列，每行4个。其中有4个方格会依次闪烁一下蓝光。几秒钟后，要被试按闪烁蓝光的次序指出这4个方格的位置。这是一个典型的空间工作记忆的测试。我们对这个测试做了一点改动，即蓝光按两种序列闪烁。一种是任意的、无序的，就像传统的空间工作记忆测试那样；另一种利用4×4结构排列，使蓝光按方格、三角形或其他对称的有规律可循的路线依次闪烁（见图8）。后一种序列很容易形成组块。被试觉察到了这些组块，并在测试过后谈论这些可以形成组块的序列更容易被记住，因为有模式可循。
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如果前额叶-顶叶网络的活跃程度由任务难度决定，那么蓝光闪烁的序列难度越大，前额叶-顶叶网络的活动就会越活跃。但是如果结果正好相反，就说明组块的过程有其特殊之处，这些有结构的、容易的序列比没有结构、难度大的顺序更能增强前额叶-顶叶网络的活动。
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事实上，比起没有结构的、难度大的序列，有模式可循的、更容易的顺序能够使被试的前额叶-顶叶网络的活动更强烈。因此，在某些情况下（至少在有组块的情况下），任务的难度与前额叶-顶叶网络活动强度不是成正比。
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由于这个实验结果有些出人意料，我们又重复做了一些相类似的实验，这次是用数字来做测试。被试在功能性磁共振扫描仪中听到8个单独的数字，过了几秒钟，让他们按听到的顺序重复这8个数字。有些数字按明显的次序排列，如8、6、4、2、9、7、5、3（先是递减的偶数，然后是递减的奇数）；另一些则故意排得很杂乱。结果就像上面的空间结构测试那样，有结构的数字序列更容易被记住，因为被试可以将其合并成组块，而这些序列能增强前额叶-顶叶网络的活动。
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这里有一个很重要的问题：被试的反应是由于原先存在的组块的记忆（如方格、单个数字或偶数顺序这些我们从小就熟知的内容）的驱动，还是被试能够很快注意到组块，发现模式，将其作为新的、有效的方法应用到测试中。为了弄清这个问题，我们设计了一个新的实验方案，还是以语言工作记忆和数字作为测试内容，但这次不是单个数字，而是两位数的数字。这样，给被试的数字顺序很可能是他们之前没有见过的，确保他们是在寻找新的数学模式，而不是原先就存在的记忆。例如，让被试记住下面的数字序列：57、68、79、90（数字间按11递增）。另外再让他们记住没有结构的、不能形成任何组块的数字顺序，如31、24、89、65。这样的测试里同样有基于记忆的组块，目的是看这些组块是否也能激活前额叶-顶叶网络的活动，如果能的话，强度到底有多大。为了使被试能够以记忆为基础进行组块处理，在做扫描之前，我为每个被试至少做了4个小时的训练，让他们记住20个不同的、不具有结构的4个数字组成的组块。我让他们想象自己在玩一个游戏，他们是一个中等规模的公司的新职员。刚进公司，他们必须记住公司里20个重要职员的长相、姓名、电话分机号。经过一系列不断升级的训练，他们每个人的脑子里都存有一组4个数字组成的数目。在扫描过程中，如果他们看到21、05、81、63这样的数字排列，会想起工作记忆里的内容：2105是一个电话分机号，上个星期做训练时已经熟知这个数字了；8163是另外一个分机号。这样，我们就得到3组不同的工作记忆数据：一组是具有数学结构的数字；一组是具有记忆结构的数字（由他们熟记的电话分机号的数字组成）；一组数字没有任何结构（这种情况下，被试只能依靠工作记忆，而且不能形成组块）。通过这三组数字，我们可以区分大脑区域被激活是由于数学组块还是由于建立在记忆基础上的组块。事实上，我们还有两个控制条件，一个对应记忆内容，一个对应心算内容。这两种情况都不需要被试执行数字序列的任务，也就是说，被试没有机会运用组块功能。
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