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不想被信息淹没?你需要这样训练大脑

科技越发达,人们越焦虑。人们像笼子里的小白鼠,脚步忙碌,却原地踏步。

我们的大脑适应远古时期的生活,采集狩猎,靠原始本能和丛林智慧生存。遗传学家证明,现存的每一个人类个体的线粒体 DNA 都来自于生活距今 15~20 万年前的一位女性,即所谓的「夏娃」。此后,智人的足迹遍布世界各地,他们逐渐取代了同一时期的其它类人猿,比如:尼安德特人。距今 4 万年的克罗马农人的脑容量和头颅解剖结构与我们一样。

工业文明不过两百多年,科技发展迅猛,信息爆炸,黑天鹅和灰犀牛交织出现,面对汹涌的信息碎片,和混沌不确定的未来,石器时代的大脑应接不暇,无所适从,失落感、挫败感倍增。

以下的情景,你或许感同身受:

早上出门忘带手机,赶忙回来拿,进门看见垃圾没倒,顺手拎起垃圾,想起「每天一个苹果,远离医生」,于是放下赶忙去冰箱拿苹果,一抬手,时间紧迫,快赶不上下一班公交了,赶紧把苹果塞进包,拿上手机,拎着垃圾,锁上门,一路狂奔。好不容易赶上了公交,一摸口袋,公交卡又忘在家里了。

周末你跟家人商量好,需要些独自的时间看书、写字,来给自己充电 。

早上 8:00 吃完饭,你坐下思考今天要写点什么,需要寻找灵感,你随手翻出摊在书桌上的书,漫无目的地搜索一些让你感兴趣的关键字。好不容易确定方向,又回想起好像有一个案例是很好的素材,只是不清楚在哪里看到过。

想到这里,你有点抓狂,因为你记不清案例的始末,只记得结论很贴合你所要表达的观点。你打开电脑,翻看手机,可惜无疾而终。你不情愿地放弃:「下次一定记得把那案例摘录下来」。

脑回路一转,刚刚瞄到一则足球新闻,虽然自己对体育赛事不怎么感冒,但总是对谁胜谁负有兴趣。点开网页,还没看完新闻,又看到某明星和某名人撕 ×,貌似最近又有部大片要上映。等会,特朗普这家伙又在搞事情,中兴被整得没脾气。什么?百度又上线新的区块链游戏了?赶紧扫二维码……

信息越来越流畅、透明,事情越来越多,时间却越来越少,多任务是最快捷方便的解决方案。然而,同时执行多个任务却是我们最具有挑战性的日常工作之一。一边跑步一边听电台,这个难度不算大;一边看电影一边聊微信,多少有点顾此失彼;一边开车一边接听电话,就比较危险了。

为什么我们的精力、能力如此有限?又有什么样的理论方法和行动建议可以支撑我们在信息时代很好地生存下去呢?让我们向认知、神经、心理以及脑科学领域出发。

大脑的聚光灯:注意力

首先,人的精力有限,在面对外界和内部的干扰时,很难做到心无旁骛。心不在焉是造成健忘的最常见原因。如果我们不把注意力集中在要记住的东西上,我们就不会记住它。

当科学家用磁共振扫描仪 (fMRI) 研究大脑皮层活动时,发现完全可以通过观察受试者哪个脑区正在活动,从而判断他们注意力投向飞镖靶的哪个方向。如果视觉皮层是一张环境的地图,那么注意力好比一道照亮地图上特定区域的光束。如果某块区域被照亮了,就说明那里的神经元有着更高的活动度,它们也更容易接受信息。

注意力最基本的机制之一:以牺牲神经元活性为代价,选择性地激活某一些神经元。这就意味着,神经元之间存在竞争,这种竞争叫偏向竞争 (biased competition)。

有研究者记录猴子看红、绿两种圆形图案时大脑皮层的活动,发现当绿色圆形图案和红色圆形图案分别单独出现时,视觉皮层的活动度同样高,但当红色和绿色图案同时出现时,视觉皮层的活动度反而会下降。当只有一个物体出现的时候,如实验中绿色圆出现时,并没有对注意力有需求。当有两个以上物体出现时,我们的大脑接受的竞争性信息在驱使我们作出选择。

大脑接受信息的种种限制可以归因于注意力的种种机制。但是如果我们要在更复杂的心智活动中去解释这些局限,那我们就要弄清楚我们是如何控制注意力,如何留住我们接收到的信息的。

大脑的带宽:神奇数字七

乔治·米勒 (George Miller) 在 1956 年的文章《神奇数字 7±2 - 处理我们信息能力的局限》提出假说:人类接受信息的能力是有限的,就局限在 7 项左右。第一次有人用比较精确的数字来描述人类处理信息的能力。这篇文章成为心理学领域最有影响力的文章之一。

20 世纪 70 年代,巴德利 (Alan Baddeley) 定义了「工作记忆」,从此人们知道,工作记忆可以用来控制注意力、记住指令、把做事情的计划储存在脑海中,以及解决复杂的问题。它仅能存储大约 7 个单位的信息,是限制我们处理信息和推理能力的「瓶颈」。

心智的根本:记忆

工作记忆指信息加工过程中,我们对信息进行暂时存储和加工的,容量有限的记忆系统。这种有限时间记住信息的能力通常维持几秒钟。

工作记忆的模型设定了 3 个组成部分:一个负责储存视觉信息,称为视觉空间模板;一个负责储存文字信息,称为语音回路;还有一个负责协调两者的中央组分,用来储存情境信息,称为情境缓冲器。当你在记忆象棋走法的时候,你在调用视觉空间模板;当你记忆一个电话号码的时候,你在调用语音回路;两种情况都需要一定程度的协调,这就是中央执行系统参与的地方。

如果你要完成口算 2×4×5×6,你必须首先记住 2×4 等于 8 这个结果;其次必须记住8×5 等于 40,才能顺利进行下一步计算。这里 8 和 40 就存储在工作记忆中。假如工作记忆出现问题,记不住 8 和 40,就不可能完成上述任务。

提到工作记忆,就不得不谈谈短时记忆和长时记忆。

短时记忆,顾名思义,也是维持时间很短的记忆。相比工作记忆,短时记忆主要指短时存储信息的理论性神经行为,和神经元的活动相关,并不需要组织和改变信息。而工作记忆是一个理论性的框架,用来临时存储和处理信息的结构和过程。

有学者假设,短期记忆使用递质耗尽原理 (transmitter depletion) 来编码刺激。根据这个假说,当一个刺激激活脑补某些区域的神经元,这些神经元的空间分布形成某种图样,神经元的激活会耗尽他们存储的神经递质,于是递质耗尽的神经元将刺激激活的图样固定下来,形成记忆的痕迹。

记忆的痕迹会慢慢消失,因为神经递质的补充机制会使这些神经元的递质恢复到刺激之前的水平。

短时记忆只涉及信息的保存和重复,它与复杂心智功能和液态智力 (与生俱来进行智力活动的能力,及学习和解决问题的能力,依赖于先天禀赋)的相关度较低;工作记忆则代表短时记忆任务中需要额外操作的那部分,包括某种形式的注意力分散,或要求一定程度的协同执行能力,它与液态智力相关性很高。

长时记忆是能够保持几天到几年的记忆。和工作记忆不同,长时记忆可以存储的信息量几乎是无限的。长时记忆意味着,我们记住了某些事情之后,即使注意力专注于其它方面几分钟,甚至几年后,依然可以随时随地回忆起来。工作记忆则不然,因为要将信息存储在这里,它必须时刻在注意力的密切监控下。

比如:去超市购物,停车场的车位不需要你在脑海中反复回想;但买牛奶、餐巾纸、电池、洗发水……这些物品,你必须用心记住,时时回忆,才能保证不会遗漏。再如:你与心仪的姑娘邂逅,要了人家的电话号码,在你回到家用纸笔记下来前,你需要念叨一路,生怕忘记了 (假设手机不在身边,或者没电),因为这串珍贵的号码占据着你的工作记忆;但你登陆电脑时,一长串的密码你不管记得不记得,它只反映你长时记忆是否有效。

我们的知识只有转化成长时记忆,才能被顺利提取。形成长时记忆的方法有:

善用编码。短时记忆主要由声码构成,长时记忆以意码为主。因此有意义的内容有助于形成长时记忆。要使短时记忆的内容有意义,需要和旧知识产生联结 (编码),使内容与旧有知识挂钩,由旧知识给予新资讯「意义」,则知识内容容易被置于长时记忆中。如果无法在旧知识中找到和新资讯相类同的讯息,可以利用「联想法」将新资讯构建出意义,以帮助记忆。
善用复习。人类记忆力不佳,德国心理学家艾宾浩斯 (Ebbinghous) 研究发现,多数人现下读的书,在二十分钟之后只记得其中六成,到了隔天,只剩下其中三成。但之后遗忘速度趋缓,到一个月后还记得其中两成。可见,对「记忆而言」,第一天是记忆的关键时刻。研究发现,如果在阅读后九小时内对阅读的内容做一次复习,则可以有效提升长时记忆容量。

大脑的弹性:神经可塑性

过去的科学家往往认为人在婴儿关键期后,大脑的结构就不发生改变。近年的研究发现,大脑具有很强的可塑性。感觉刺激及新技能学习能促进大脑发展。大脑中有许多的神经回路,神经元细胞与胶质细胞互相连接,通过加强或削弱连接。如果某一条回路断了不能通行,大脑会用其它小路绕过它,以达到目的地。

盲人的听觉更灵敏;聋哑人的触觉更灵敏;中风病人能复原;学习障碍能克服;甚至只有半个脑子的人也能拥有完整的人生……

大脑的地图是动态的,可以像肌肉一样通过锻炼得到强化。通过训练,神经元的效率会更高。

简金斯和梅策希尼的团队通过训练猴子用指尖触碰一个旋转的盘子 10 秒钟来观察练习对猴子大脑地图带来的变化。他们发现,通过几千次的练习,猴子指尖端的地图变大了,个别神经元也变得更有效率,到一定的程度之后,只要比较少的神经元就可以做同样的工作了。

天才是由他们的脑回路决定的。通过刻意练习,重塑大脑,普通人也可以取得天才般的成就。实际上,即使是智商卓绝的天才,要取得令人瞩目的成就,也离不开日复一日的大量练习。那些自带光环的人就像在水中悠游的天鹅,表面上优雅淡然,水面下,它的脚蹼却在不停地划动。

鲁迪格·加姆 (Rudiger Gamm),一位德国年轻人,他有着一般人的智商,但却使自己变成了一位数学奇葩。出生的时候,他并没有过人的天分,数学能力一般,但是现在他能够心算一个数字的 9 次方或开 5 次方根,他可以立即回答 68×76,用时不超过 5 秒钟。20 岁在银行工作时,他每天做 4 小时的计算练习,到他 26 岁时,已经变成了计算天才,可以靠在电视上表演维持生计。科学家用正电子断层扫描 (PET) 扫描他计算时的大脑,发现他能征召超过 5 处大脑区域来帮他计算。

心理学家安德斯·艾瑞克森 (Anders Ericsson) 认为像加姆这样的人依靠长时记忆来帮助他解决数学问题,而别人用的是短时记忆。专家不储存答案,但是储存重要事实和策略,使他们可以迅速得出答案。

「用进废退」,因为神经元的竞争机制,大脑的可塑性也是竞争的。所谓积习难改,就是因为潜移默化形成的陋习也强化了相对应的神经元连接,形成路径依赖。没有无缘无故的成功,你的精力放在哪,成果也就出在哪。

成年人学语言难,是因为我们母语使用频率越高,母语占据我们语言地图的空间就越大。它就像暴君一样,不给新语言机会。儿童在关键期前就不存在这种问题,两种语言共享一个大的语言地图,两种语言都在同一个图书馆中。

小结

神经元存在竞争,我们的注意力就像探照灯,只能关注极少数有限的领域。大脑的带宽有限,工作记忆是我们处理信息解决问题的「瓶颈」,它只能处理 7±2 项信息。

专家与新手的区别在于,专家依靠长时记忆来帮助解决问题,而新手只能靠短时记忆。要形成长时记忆,需要善用编码,赋予信息以「意义」,有意义的信息才有效;此外也需要反复练习,有效提升长时记忆容量。

大脑具有很强的可塑性,我们可以像锻炼肌肉一样锻炼大脑。通过刻意练习,普通人也可以取得天才般的成就。大脑的可塑性也存在竞争,所以「积习难改」,好习惯要「从娃娃抓起」。■

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