信息洪流中如何自处?用科学方法训练大脑应对过载
科技飞速发展,人们的焦虑感却愈发强烈。AI的蓬勃进步让信息传递愈发迅速,各类信息源也随之爆发式增长。人们如同笼中的小白鼠,看似忙碌不停,实则在原地打转。面对汹涌的信息浪潮,人类那源自石器时代的大脑,该如何在信息时代从容生存?下文将从认知、神经、心理及脑科学领域入手,为你揭示升级大脑的方法,助你更好地应对未来、把握机遇。
我们的大脑其实更适应远古时期的生活——采集狩猎,依靠原始本能与丛林智慧存活。
遗传学家证实,现存每一个人类个体的线粒体DNA,都源自15至20万年前的一位女性,即人们所说的“夏娃”。此后,智人的足迹遍布全球,逐渐取代了尼安德特人等同期类人猿。距今4万年的克罗马农人的脑容量与头颅解剖结构,和我们现代人并无二致。
如今科技发展迅猛,信息呈爆炸式增长。面对海量的信息碎片与混沌未知的未来,石器时代的大脑难以应对,失落感与挫败感也随之倍增。
以下这些情景,你或许也感同身受:

周末你和家人商量好,需要一些独处时间来看书、写字,为自己充电。
早上8点吃完饭后,你坐下思考今天要写些什么,想寻找灵感,便随手翻开桌上的书,漫无目的地搜索感兴趣的关键字。好不容易确定了方向,又想起有个案例是很好的素材,却记不清在哪里看到过。
想到这里,你有些抓狂,因为你记不清案例的来龙去脉,只记得结论很贴合你要表达的观点。你打开电脑、翻看手机,结果却一无所获。你不情愿地放弃,心里想着:“下次一定要记得把那个案例摘录下来。”
思绪一转,你刚才看到一则足球新闻,虽然自己对体育赛事不太感兴趣,但还是想知道谁胜谁负。点开网页,还没看完新闻,又看到某明星和某名人起了争执,似乎最近又有一部大片要上映。等等,AI又有令人震惊的消息了……
信息越来越流畅透明,事情越来越多,时间却越来越少,多任务处理似乎成了最快捷的解决方案。然而,同时执行多项任务却是我们日常工作中极具挑战性的事情之一。一边跑步一边听播客,难度不算大;一边看电影一边聊微信,多少会有些顾此失彼;一边开车一边接听电话,就比较危险了。
为什么我们的精力和能力如此有限?又有哪些理论方法和行动建议能支撑我们在信息时代好好生存呢?让我们从认知、神经、心理及脑科学领域寻找答案。
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。心不在焉是导致健忘的最常见原因。如果我们不把注意力集中在要记住的事物上,就很难记住它。

当科学家用磁共振扫描仪(fMRI)研究大脑皮层活动时发现,通过观察受试者哪个脑区处于活跃状态,就能判断他们的注意力投向飞镖靶的哪个方向。如果把视觉皮层比作一张环境地图,那么注意力就像一道照亮地图特定区域的光束。被照亮的区域,神经元的活动度更高,也更容易接收信息。
注意力最基本的机制之一,是以牺牲部分神经元活性为代价,选择性地激活某些神经元。这意味着,神经元之间存在竞争,这种竞争被称为偏向竞争(biased competition)。
有研究者记录猴子观看红、绿两种圆形图案时大脑皮层的活动情况,发现当绿色圆形图案和红色圆形图案分别单独出现时,视觉皮层的活动度相同;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时,比如实验中的绿色圆,大脑对注意力没有需求;当有两个以上物体出现时,大脑接收到的竞争性信息会驱使我们做出选择。
大脑接收信息的种种限制,都可以归因于注意力的各种机制。但如果要在更复杂的心智活动中解释这些局限,我们就需要弄清楚自己是如何控制注意力,以及如何留住接收到的信息的。
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——人类信息处理能力的局限》中提出假说:人类接收信息的能力是有限的,大约局限在7项左右。这是首次有人用相对精确的数字来描述人类处理信息的能力,这篇文章也成为心理学领域最具影响力的文章之一。
20世纪70年代,巴德利(Alan Baddeley)定义了“工作记忆”。从此人们了解到,工作记忆可用于控制注意力、记住指令、在脑海中储存做事计划以及解决复杂问题。它只能存储约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
工作记忆是指在信息加工过程中,我们对信息进行暂时存储和加工的、容量有限的记忆系统。这种在有限时间内记住信息的能力,通常只能维持几秒钟。
工作记忆的模型包含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,用于储存情境信息,称为情境缓冲器。
当你记忆象棋走法时,调用的是视觉空间模板;当你记忆电话号码时,调用的是语音回路;这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环节。
如果你要完成口算2×4×5×6,必须先记住2×4=8这个结果,接着记住8×5=40,才能顺利进行下一步计算。这里的8和40就存储在工作记忆中。如果工作记忆出现问题,记不住8和40,就无法完成这个任务。
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。与工作记忆相比,短时记忆主要指短时存储信息的理论性神经行为,与神经元活动相关,不需要对信息进行组织和改变;而工作记忆是一个理论性框架,涉及临时存储和处理信息的结构与过程。
有学者假设,短期记忆通过递质耗尽原理(transmitter depletion)来编码刺激。根据这一假说,当一个刺激激活大脑某些区域的神经元时,这些神经元的空间分布会形成特定图样,神经元的激活会耗尽其储存的神经递质,于是递质耗尽的神经元将刺激激活的图样固定下来,形成记忆痕迹。
记忆痕迹会逐渐消失,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前的水平。

短时记忆只涉及信息的保存和重复,与复杂心智功能及液态智力(与生俱来的智力活动能力,包括学习和解决问题的能力,依赖先天禀赋)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,它与液态智力的相关性很高。
长时记忆是能够保持几天到几年的记忆。与工作记忆不同,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,我们记住某些事情后,即使注意力转移到其他方面几分钟,甚至几年后,依然可以随时回忆起来。而工作记忆则不然,因为要将信息存储在工作记忆中,必须时刻处于注意力的密切监控之下。
比如:你与心仪的姑娘相遇,要到了她的电话号码,在回到家用纸笔记录下来之前,你需要一路念叨,生怕忘记(假设手机不在身边或没电),因为这串珍贵的号码占据着你的工作记忆;但你登录电脑时,一长串密码是否记得,只反映你的长时记忆是否有效。
我们的知识只有转化为长时记忆,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。要让短时记忆的内容有意义,需要与旧知识建立联结(编码),使新内容与旧知识挂钩,由旧知识赋予新资讯“意义”,这样知识内容就容易被存入长时记忆。如果无法在旧知识中找到与新资讯相似的信息,可以利用“联想法”为新资讯构建意义,以帮助记忆。
善用复习。人类的记忆力并非完美,德国心理学家艾宾浩斯(Ebbinghous)研究发现,多数人刚读过的书,20分钟后只能记得其中六成,到了第二天,只剩下三成。但之后遗忘速度会放缓,一个月后还能记得两成。可见,对“记忆而言”,第一天是关键时期。研究还发现,如果在阅读后9小时内对内容进行一次复习,可以有效提升长时记忆容量。

大脑的弹性:神经可塑性
过去的科学家通常认为,人在婴儿关键期后,大脑结构就不会再发生改变。但近年研究发现,大脑具有很强的可塑性。感觉刺激和新技能学习能促进大脑发展。大脑中有许多神经回路,神经元细胞与胶质细胞相互连接,通过加强或削弱连接来传递信息。如果某条回路中断无法通行,大脑会寻找其他小路绕过它,以达到目的。
盲人的听觉更灵敏,聋哑人的触觉更灵敏,中风病人能逐渐复原,学习障碍能被克服,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旋转的盘子10秒钟,观察练习对猴子大脑“地图”的影响。他们发现,经过几千次练习后,猴子指尖对应的大脑“地图”区域变大了,个别神经元也变得更高效,到一定程度后,只需较少的神经元就能完成同样的工作。

天才由他们的脑回路决定,但通过刻意练习重塑大脑,普通人也能取得天才般的成就。实际上,即使是智商超群的天才,要取得令人瞩目的成就,也离不开日复一日的大量练习。那些看似自带光环的人,就像水中悠游的天鹅,表面优雅淡然,水面下的脚蹼却在不停地划动。
鲁迪格·加姆(Rudiger Gamm)是一位德国年轻人,他有着普通人的智商,却成为了数学奇才。出生时他并无过人天分,数学能力一般,但现在他能心算一个数字的9次方或开5次方根,回答68×76这样的问题用时不超过5秒钟。
20岁在银行工作时,他每天做4小时的计算练习,到26岁时,已经成为计算天才,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)观察他计算时的大脑,发现他能调动超过5处大脑区域来协助计算。
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解决数学问题,而其他人用的是短时记忆。专家不储存答案,而是储存重要事实和策略,以便迅速得出答案。
“用进废退”,由于神经元的竞争机制,大脑的可塑性也是具有竞争性的。所谓“积习难改”,就是因为潜移默化形成的陋习强化了对应的神经元连接,形成了路径依赖。没有无缘无故的成功,你的精力放在哪里,成果就会出现在哪里。
成年人学语言难,是因为母语使用频率越高,母语在语言“地图”中占据的空间就越大,它像“暴君”一样,不给新语言机会。而儿童在关键期前不存在这个问题,两种语言共享一个大的语言“地图”,就像在同一个图书馆中。

小结
神经元之间存在竞争,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,工作记忆是处理信息、解决问题的“瓶颈”,只能处理7±2项信息。
专家与新手的区别在于,专家依靠长时记忆解决问题,而新手只能依靠短时记忆。要形成长时记忆,需要善用编码,赋予信息“意义”,有意义的信息才更有效;此外还需要反复练习,以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。通过练习,普通人也能取得天才般的成就。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”。
本文来自微信公众号“开智学堂”(ID:openmindclub),作者:陈立力,36氪经授权发布。
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