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有序：关于心智效率的认知科学 [:1701554297]
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有序：关于心智效率的认知科学 第2章 注意力及记忆是怎样工作的
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厘清思路的第一要务
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我们生活在一个充满错觉的世界。我们认为自己已经意识到周围的一切事物。我们看见了一个不间断的完整的视觉世界，一幅由许多小细节构成的画面。每个人都有盲点，但由于枕叶皮质有效地填补了缺失的信息，我们对自己的盲点一无所知。这个盲点也一直隐藏得很好。无意视盲实验（正如我们第1章提到的大猩猩录像实验）表明，尽管自我感觉已经观察到了一切，事实上，我们只观察到了世界很小的一部分。
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我们会观察周围的事物，一部分是由于意志（我们选择注意某些事物），一部分是由于对危险的警报系统，还有一部分是由于大脑的异常行为。大脑已经预设好，让我们能够自动分类，而不需要意识的干预。当预设的系统与大脑自动分类方式发生冲突时，我们就会遗失物品，错过约会，忘掉我们应该做的事情。
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你是否有过这样的经历：当坐在火车或飞机上时，你呆呆地望着窗外，根本没有特意观察任何事物。你可能会发现，时间很愉快地过去了，但你的记忆里根本没有你真正观察到的事物、你真正思考的事情，或者你根本记不起那一阵究竟流逝了多少时间。你也许还有过类似的经历，坐在海边或湖边，让大脑漫游，享受放松的感觉。在这种状态下，一种思绪可能会向另一种思绪无缝转移，想法、视觉图像、声音、过去、现在、未来都融合在了一起。思绪向内——意识流思维联系更松散，其状态就像晚上做的梦，我们也将其称为白日梦。
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这种大脑特殊状态的显著标志是不同思维与想法之间的流动，感觉与概念之间的无障碍状态。这也可能让那些无法解决的问题瞬间找到思路。这一发现——支持更流畅和非线性模式思维的特殊大脑状态——是神经科学过去20年最伟大的发现之一。这种状态激发了我们的意识，当我们不做任何事时，它会让大脑切换到出神的状态；当做的事情很无聊时，它又会绑架你的意识。这种状态很多时候都会出现：你发现一本书已经读了好几页，却一个字也没看进去；在高速公路上开了很长一段路，却突然发现自己不知身处何地。这也跟你突然发现一分钟之前还在手里的钥匙现在却不知何处的机制是一样的。当这一切发生时，你的大脑去哪儿了？
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设想、规划人生，设想自己处于某种环境（尤其是社会环境），唤起同情，回忆之前的人生，这些都与白日梦或神游神经网络有关。如果你突然停下正在做的事情，开始设想接下来某些行为的后果，或者接下来可能会遭遇的情形，你的大脑会指挥你的眼睛向上翻或向下看，而不是直直地盯着前方，你会全神贯注地进入某种思维中：这就是白日梦模式。
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这种白日梦模式的发现并没有受到大众媒体的诸多关注，却改变了神经学家对注意力的看法。白日梦与神游，正如我们所知的那样，是大脑的一种自然状态。这就是当我们在做白日梦（或神游）后会感觉舒坦，度假和小睡能让人恢复精力的原因。人类对这一系统的倾向是如此明显，发现这一现象的马库斯·赖希勒将其命名为“默认模式”。这是一种放松的大脑状态，当你无所事事时，当你躺在沙滩椅或仅仅躺在安乐椅上，喝着单份麦芽威士忌时，你的大脑都会从一个主题神游到另一个主题。这并不是由于你不能从起伏的思绪中专注于一个主题，而是你根本不需要回应任何的单一念头。
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这种大脑神游状态与高度专注于某项任务时的状态有着很大反差，例如当你在报税时，在书写报告时，在陌生城市找路时。这种高度关注任务的模式是注意力的另一种主要模式，主要负责我们所从事的高级别的事情，研究者将其称为“中央执行系统”。这两种大脑状态形成了阴阳两极：当其中一种开启时，另一种就会关闭。当执行紧急任务时，我们的中央执行系统就会开启。大脑神游网络被压抑得越多，我们完成任务的准确性就越高。
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神游模式的发现也解释了为什么我们很难注意某件事情。“注意”这个词语其实很形象，里面富含一些有用的信息。我们的注意力是需要付出代价的。这就是一个“这个或那个”的零和游戏。我们会注意它，无论是出于我们的意识，还是我们的注意力过滤器认为它很重要，都会将其推至注意力焦点的最前端。当我们注意一件事物时，我们会很自然地将注意力从其他事物上转移开。
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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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