定向：脑的过滤器

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人脑中的第二个注意系统决定了我们应该注意什么。这个定向系统就如同聚光灯，当外界有数以百万计的刺激轰炸我们时，它可以从中挑选出我们应该投入精力的部分，这些被选出来的刺激往往是紧急的、危险的、有吸引力的……或者仅是与我们当前的目标相关的。

美国心理学之父威廉·詹姆斯（William James）在他1890年出版的著作《心理学原理》（The Principles of Psychology）中就已经对注意的定向功能做了最好的界定：“数以百万计的外部刺激会出现在我的感觉中，但可能从未真正地进入我的经验。为什么呢？因为我对这些刺激不感兴趣。我的经验只与我愿意去注意的信息相关，只有那些我注意到的东西才能塑造我的思想。”

选择性注意存在于所有感觉领域中，即使在最抽象的感觉领域中也不例外。例如，狗听到声音后会动动它们的耳朵，而对我们人类来说，虽然我们能够注意到四周的声音，但只有脑中的一个指示器才能调动和调整我们决定要关注的东西。在嘈杂的鸡尾酒会上，我们可以根据嗓音和语义从10个对话中选择其中一个来关注。注意的定向功能在视觉中往往更加明显，因为我们通常会把头和眼睛转向吸引我们注意力的东西。通过移动视线，我们把感兴趣的物体带到中央凹，即视网膜中心格外敏感的区域。而有实验表明，即使我们不移动视线，也仍然可以关注任何位置或任何物体，无论它在哪里，我们都能放大它的特征。12我们甚至可以做到只聚焦多个叠加图像中的一个图像，就像我们可以只注意多个同时发生的对话中的一个一样。而且没有什么能阻止你只去注意一幅画的色彩、一条曲线的形状、一个人跑步的速度、一位作家的写作风格或者一位画家的作画技巧。我们脑中的任何表征都可以成为注意的焦点。

注意的指向功能在所有这些情况下效果都是一样的，它可以放大其聚光灯下的一切。对所关注的信息进行编码的神经元会增强自己的激活程度，而其他的神经元的活动则会被抑制。这会带来双重影响：注意会使参与其中的神经元对我们认为相关的信息更加敏感，而最重要的是，注意会增强这些信息对脑的其他部分的影响力。下游的神经回路会响应我们的眼睛、耳朵或头脑所关注的刺激。最终，大规模扩张的大脑皮层区域会定向地编码任何处于我们注意中心的信息。13所以说，注意就像一个放大器和一个选择性过滤器。

“注意的过程本身就是伟大的艺术，”法国哲学家阿兰（Alain）说，“那些不加注意，应付了事的艺术，就只是孤芳自赏的皇家艺术而已。”的确，注意还包括选择去忽略什么，要聚焦一个对象，那么其他数以千计的客体都必须留在阴影里。我们去注意就是去选择、过滤和挑选，这也是为什么认知科学家称其为“选择性注意”。这种形式的注意放大了被选择的信号，也在很大程度上缩小了那些被认为不相关的信号。这一机制的专业术语被称为“偏向性竞争”（biased competition），因为在任何适定时刻都有许多感官输入竞争着我们的脑资源，注意在强化所选择的项目的表征的同时，会削弱其他项目的表征，从而使竞争出现偏颇。这就是聚光灯这个比喻的含义：为了能够更好地照亮某个脑区，脑的注意聚光灯会减少对脑其他区域的照明。这一机制是基于对脑电波活动的干扰：当我们要抑制一个脑区的神经活动时，脑会将阿尔法频带（8—12赫兹）的脑电波替换成慢波，通过阻止脑电波产生连贯的神经活动来抑制相关的回路。

因此，注意的过程包括抑制不想要的信息，而一旦这样做，我们的脑就有看不见已经选择不加注意的东西的风险。看不见，这是真的吗？是的。因为许多实验都证明，选择性注意确实会导致“视而不见”，著名的“看不见的大猩猩”实验也提供了相关证据。14在这个经典的实验中，受试者会观看一段短片，视频中有穿着黑、白队服的两队篮球运动员来回传球。受试者的任务是尽可能精确地数出白队互相传球的次数。受试者认为这是小菜一碟。的确，30秒后他们会得意地给出正确答案。但是，实验过后研究者会问一个奇怪的问题：“你看到大猩猩了吗？”大猩猩？什么大猩猩？当研究者重新播放这段视频时，受试者会惊讶万分地发现有一位全身穿着大猩猩服的演员从场地中穿过，甚至还在舞台中央停了几秒并拍了拍胸脯。照理说这是不可能看不见的。实验结果还表明，受试者的眼睛在某一时刻直视了大猩猩，但却说自己并没有看见。原因很简单，受试者的注意力完全集中在白队球员身上，从而主动地抑制了对黑队球员的注意，当然，也包括对大猩猩的注意！受试者的脑在全神贯注地进行数数的任务，因此思维工作区无法意识到大猩猩这个不协调的元素的存在。

看不见的大猩猩实验是认知科学中一个里程碑式的研究，也很容易被复制。因为在各种各样的环境中，只对目标对象集中注意就会使我们对不关注的刺激视而不见。例如，如果我让你判断一个音符是高音还是低音，你可能就会忽略另一个刺激，比如说忽略在接下来的若干毫秒内出现的单词。心理学家将之称为“注意瞬脱”（attentional blink）现象15，即你的双眼也许一直是睁着的，但你的思维会“眨眼”，思维在一小会儿工夫里正全身心地投入自己的主要任务中，完全无暇处理其他任何事情，即使是辨识一个单词那样简单的事也无法做到。

在这类实验中，我们实际上产生了两种错觉。第一种错觉是我们没有看到那个单词或那只大猩猩，这已经很糟糕了。（也有一些实验表明对非目标对象不加注意会导致我们忽略红绿灯或撞到行人，所以千万不要在开车时使用手机！）第二种错觉比第一种更糟，那就是我们意识不到自己没有意识到，我们会确信自己已经看到了一切！大部分参加过“看不见的大猩猩”实验的人都不相信自己会“视而不见”，他们认为研究者只是在捉弄他们，比如实验前后给他们观看的是两段不同的视频。他们通常会觉得如果视频中真的有大猩猩，自己应该是能看到的。不幸的是，他们错了，因为我们的注意力是非常有限的，尽管我们有较强的意志力，但当我们的思维集中在某个对象上时，无论其他对象有多突出、有趣或重要，它们都会避开我们的注意，并在我们的眼前隐形。意识本身的局限会导致我们高估自己和他人所能感知到的东西。

“看不见的大猩猩”实验的确值得被人们知悉，尤其是父母和老师。我们在教育孩子时往往会忘记无知的状态是怎样的，都认为自己所看到的别人应该也能看到。因此，即使出于好意，我们也时常很难理解为什么一个孩子就是无法真切看到我们想要教会他们的是什么。但是“看不见的大猩猩”实验为人们提供了明确信息，那就是看到的前提是注意到。如果学生因为这样或那样的原因分心而不能集中注意力，老师的话就可能完全成为耳旁风。他们无法感知到信息，就无法学习。16

以美国心理学家布鲁斯·麦克坎德利斯（Bruce McCandliss）最近做的一项实验为例，该实验探讨了注意在学习阅读过程中的作用。17主要拟解决阅读时是只关注构成单词的每个字母学习效果好，还是注意整个单词学习效果会更好这一问题。为了寻找答案，麦克坎德利斯和他的同事们将一种由优美曲线组成的不常见的文学系统教给了成年受试者（见图7-2）。研究者首先用16个单词来训练受试者，然后记录他们在阅读这16个熟悉的单词以及同一文字系统中的16个新单词时脑的反应。而被试并不知道自己的注意力被操纵了。一组受试者被告知要把这些曲线看作一个整体来进行处理，每个字整体上对应一个词；另一组受试者则被告知，这些曲线实际上是由三个重叠的字母组成的，如果他们能够关注每个字母便会达到更好的学习效果。因此，第一组受试者关注的是整个单词，而第二组受试者关注的实际上是构成单词的单个字母。

图7-2　选择性注意可以引导学习进入正确或错误的脑回路

在本实验中，成人通过使用自然拼读法或整词法来学习一个新的文字系统。那些只注意单词整体形式的人，即使给他们看300次，他们也意识不到这些单词是由字母组成的。整词注意模式将学习定向到了右脑中一个与语言学习无关的神经回路，阻碍了被试将已习得的知识用于学习新词。但当注意力被放在单个字母上时，受试者就能通过调动位于左脑的腹侧视皮层的正常阅读回路来破译字母并学会阅读新词。

那么实验的结果如何呢？两组受试者都成功记住了先前学习的16个单词，但新的注意模式的使用彻底改变了他们编码新单词的能力。将注意力集中在字母上的第二组被试，建立了字母和发音之间的对应关系，能够读出79%的新单词。此外，对第二组受试者的脑活动检测发现，他们调动了位于左脑的腹侧视皮层的正常阅读回路。而第一组受试者把注意力集中在单词整体上时，妨碍了他们将已习得的知识迁移运用于学习新单词的能力。这些受试者无法阅读任何新单词，他们在识别新词的过程中激活了位于右脑视皮层的一个与语言学习无关的神经回路。

这个实验为我们清楚地揭示了：注意可以从根本上改变脑的神经活动。注意单词的整体形式会阻碍对单个字母的解码，并将脑活动定向到相反的大脑半球中不适合的神经回路中去。而自然拼读法是学习阅读的必要手段，只有注意到字母和发音之间的对应关系之后，学生才能够激活与阅读相关的正确神经回路，从而有较好的学习效果。所有教阅读的一年级教师都应该熟悉这一实验结论，因为它揭示了合理引导孩子的注意的重要性。很多相关的实验也证明了自然拼读法的学习效果优于整词法的效果。18当一个孩子注意到字母时，通过用手指从左往右每个字母阅读，学习就变得容易很多。但是如果没有给这个孩子提供任何线索告诉他需要关注什么，只是让他把单词当作一个整体来审视，而不注意单词的内部结构，那么学习便不会发生。正确的注意是学习成功的秘诀。

因此，好的教学效果需要我们将注意力一直放在孩子的注意的定向功能上。教师必须仔细挑选他们想让孩子关注的内容，因为只有那些可以持续引起注意的内容才会获得足够的注意资源，在脑中被表征出卖，然后被高效地学习。而那些在注意的竞争中落败的刺激物，几乎无法激发儿童突触的可塑性。

一位数学很有成就的教师会密切关注学生的心理状态，他总是会通过各种方式引起学生的注意，激发孩子们的好奇心，确保每节课对孩子而言都是难忘的经历。他还会根据每个孩子注意的广度来调整教学过程，确保所有的学生都能跟上整节课的进度。

警觉：脑的觉醒执行控制：脑的总机