第五章 具有“蜘蛛感应”[2]的军人
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直觉与内隐学习 年轻的消防中尉带领着队员进入克利夫兰市一座单层楼独立式住宅,朝着屋后厨房区域的火光处行进。他们喷水灭火,但大火却不断地报以还击。几次尝试后,他们撤回客厅重新集合。这太不可思议了,这位中尉已经在想:喷水应该产生更大的作用才对。 然后,当他们站在那儿决定怎么做时,中尉有一种感觉——那种会让人后背发冷或者头发竖起的感觉。他不能确切地讲明白这种感觉,因为他说不出哪里有问题。不过,他从中感到强烈的必然性,恰如我们穿过拥挤的地铁站台时见到一张阴毒的脸在斜眼蔑视,或者看见一辆冲出马路的汽车加速朝我们开过来时那样——他和他的手下不得不离开那儿。 当他们离开这座楼时,他们原本站立的地板处塌陷了。火焰从他们下方看不见,也听不见的地下室熊熊燃起,他们身处的危险状况被厚厚的客厅地板所掩盖,地板也捂住了大火毁灭般的咆哮。如果这名中尉没有命令手下都退出去,他们都将葬身火海。那天之后,这位中尉成为“超感官知觉”(extrasensory perception,ESP)的坚定信奉者。他后来向发现此案例的心理学家加里·克莱因(Gary Klein)坚称,“第六感”是每位熟练指挥官的必备技能。 “根据目前所知的一切,这应该是不可能的。”克莱因这位友善可亲的研究人员面带淘气的微笑,向我说起他在1999年出版的书籍《力量来源:人类如何做决定》(Sources of Power: How People Make Decisions)中详细描述的关于生死攸关决定的许多案例。“它是无意识的,是凭直觉的。但它并不神奇。人们可以做到——人们往往在时间压力和不确定性下做出这些决定。” 一旦克莱因开始寻找,他便一次又一次从生死攸关的情境中发现这种“第六感”起作用的例子。例如,英国皇家海军驱逐舰“格洛斯特”号(Gloucester)的防空军官迈克尔·赖利(Michael Riley)中尉所指挥的一场行动。第一次波斯湾战争即将结束的一天凌晨5点,赖利在雷达屏幕上发现一个光点正朝着他的驱逐舰飞近。专家们后来坚持认为,这个光点跟那几天里飞过舰队的美国海军战机几乎是同样的大小和运动速度。专家们声称,根本没有办法辨别出它究竟是敌还是友。但赖利有一种感觉——不仅仅是一种感觉。就在光点显现在雷达屏幕上的几秒钟内,他不知何故就知道那个光点是一枚蚕式飞弹,一个校车大小的弹体正朝他飞来。 “我相信生死就在这一分钟。”他后来这样说,尽管终其一生,赖利本人也无法解释他是如何知道的。赖利做了他通常不会做的事情:他检查了测量该物体高度的另一台雷达。当雷达显示其飞行高度低于正常飞机时,他便开火将之击落。经过忐忑不安的4个小时之后,终于证实——赖利是对的。他挽救了许多人的生命。就像帕特·弗莱彻可以不用她真正的眼睛来“看见”一样,赖利也曾以某种方式看见了这枚蚕式导弹,或者至少凭直觉用他心灵的眼睛看到了具体的威胁——而不是真正有意识地看见。 但是,这怎么可能呢? 我们可能都曾有过类似的体验:一种“蜘蛛感应”,一种突然的敏锐直觉,一种令人难以置信的感觉,这种感觉让人迅速集中注意力或产生鸡皮疙瘩。直觉看上去似乎很超然,甚至很神圣。但直觉也可能是一种引人发狂的、令人不安的经历,因为当这些感觉油然而生时,我们往往不知道为什么。 这种感觉背后是什么?克利夫兰市的火场指挥官和迈克尔·赖利怎么就能知道他们正身处险境呢? 这便是自然决策研究领域先驱加里·克莱因花费了数十年时间试图解答的问题之一。他已经发现,答案跟超感官知觉没有什么关系。受到追问后,这位火场指挥官回忆说,他所站部位的地板太热了,厨房里的火焰太平静了,无法解释火焰温度为何如此之高。即使他没有意识到这一点,即使没有时间让他注意到这一点,他的感官发现事情有些不对劲。正是这种不一致——克莱因称之为“模式不匹配”——使他的寒毛都竖了起来。 克莱因后来指出,在蚕式导弹雷达光点首次出现在赖利的屏幕上时,他注意到了一种几乎难以察觉的差别。那种差异是由于导弹飞行高度稍低所致,他当时没有意识到这一点。这种不一致持续了不到一秒钟,时间太过短暂,甚至没有进入他的意识思维。但赖利训练有素的感官知道有些地方不对劲,所以他才有了那种感觉。 克莱因的研究结果,向我们所有人强有力地证明了一个具有深刻影响的古老真理,一项所有退伍老兵都可能亲身体验过的事实:任何特定时刻,我们的知觉意识往往只捕捉到我们周围环境中真实发生之事的一小部分,但我们大脑的其他部分正在经受这种感官信息的猛烈洪流并加以处理。其中大部分信息从未进入过我们的知觉意识之中。 我们从迈克尔·默策尼希和帕特·弗莱彻那里得知,外部获取的感官信息进入我们大脑的方法相当之多,甚至可以升级这些感官采集工具。但是一旦信息到达大脑之后,又会发生什么呢? 试想一下,如果我们能以某种方式进入大脑中流经意识以外感官信息的区域,并且训练自己更好地对其加以利用,结果会如何呢?我们可以提升表现、增长才智,甚至可以拯救生命。 列车离站的轰鸣声在四周混凝土隧道墙面上回荡,我踏上了一部长得似乎没有尽头的自动扶梯,从华盛顿特区地铁深处缓缓升起,升入户外一个秋高气爽的早晨。当我的双眼逐渐适应北弗吉尼亚州的眩目阳光时,我的目光不禁落在一个魁梧的躯体上——他身穿军队迷彩服,肌肉鼓胀,就站在我跟前几码远的地方。他手里握着冲锋枪,注视着我。 我已到达美国军事力量的所在地——五角大楼。但我来到这里,不是为了见哪个稀松平常的犯罪嫌疑人,也不是去会见在电视上看到的那些忠于职守的将军,更不是去见那些讲起话来一板一眼的军事战略家。我是来会见更加罕有的一类士兵,五角大楼里学究气十足的极客精英一族,大多数人甚至不知道其存在。他们是五角大楼的心理学家和神经科学家,近年来他们确立了一项大胆且诱人的研究目标——寻找方法来帮助美国士兵磨炼他们的蜘蛛感应。 人工制造的“第六感”具有令人惊讶的超级英雄般的特质,这是指引我来到这里的部分原因。但我还被纯粹的智识魅力所吸引。到目前为止,我遇到了许多引人惊叹的个体,他们运用科学来改变自己的境遇,并从我无法想象的挫折中恢复过来——工业事故、严重冻伤、炮击和车祸。这点相当令人鼓舞。但事实是,这点偶尔也有些令人担忧。这些事件不断提醒我,人终有一死,提醒我人类经验的脆弱性,这也使得人类有可能设法避免灾难的念头变得更具诱惑力。 休·赫尔的仿生学、李·斯威尼的肌肉微调和帕特·弗莱彻的音景,无不暗示着我们尚未被开发的内在力量。我们或许还拥有不仅能治愈自己、更能保护自己的本事,这看来也不无道理。如果说我们的脑海有个地方已经存在某种人人皆可取而用之的东西——一种智慧,一种从我们全部经验中汲取的生命力——那么我想知道是否能找到办法,不但能指导我们度过或远离危险状况,还能在我们因犹豫不决、不知所措而僵住无法动弹的时候为我们指明方向。 当然,为了解开直觉的奥秘,在最有希望成功的努力背后,这支默默无闻的极客研究团队由士兵组成,这也并非偶然。打仗是危险而致命的。仿佛为了验证这个结论一般,我一直看着我前面那名男子如何进入大门口的金属探测器——他在穿过机器前取下了假肢手臂。 早在石器时代,两个洞穴氏族在这个空旷的星球上初次相遇,舞刀弄棍地相互攻击,自那时起,勇士身经百战后所具有的第六感便一直受到高度重视。越南战争期间,类似“兰博”[3]这样的特种部队的作战人员能够嗅探到危险,并在距离伺机突袭者几英尺处停止巡逻,这类故事流传甚广,几乎都成了陈词滥调。 伊拉克的简易爆炸装置(Improvised Explosive Device,IED)藏在众目睽睽之下,阿富汗的地形崎岖且易于伏击,这些皆为直觉的存在提供了理想的实验场。当我开始调查时,我很清楚地获知,几乎是从战争开始的那一刻起,当士兵们压低了声音说起故事时,都是用直觉、蜘蛛感应和超感官知觉等词汇来描述死里逃生、千钧一发的救援,或者部队里有那么个人似乎每次都知道什么时候要倒大霉。过不了多久,五角大楼的科学家们也开始注意到了这个问题。 “你经常会听到,”负责领导当前直觉项目的海军实验心理学家彼得·斯夸尔(Peter Squire)说,“通常一支小队里有一个人,或者那么几个家伙,大家都记得他有这种能力或者能预感到IED在哪儿。这些人只要这么走出去,观察一下环境就能感觉到,事情有点不妙,他们应该停下来。当他们接着走过去,仔细检查或者搜索那片区域时,他们总能找出IED或其他东西来。” 约瑟夫·科恩(Joseph Cohn)曾求学于布兰迪斯大学(Brandeis University),也是斯夸尔所在岗位的前任。2006年的一个下午,当时担任中尉指挥官的科恩在佛罗里达州奥兰多市的海军空战中心(Naval Air Warfare Center)与一名海军上校就这一问题进行了交谈。近几个月来,媒体上曾出现过多篇备受关注的报道,如伊拉克的一名中士曾在与妻子手机聊天之际预料到基地网吧外发生的一起爆炸事件。中士注意到外面有个人,就有了一种特殊的“感觉”。所以他密切关注,当那个人把一个包裹放置好后拔腿就跑时,他猛扑了过去,同时大声呼叫顾客撤离网吧。还有加拿大某排的几名士兵在阿富汗坎大哈一间校舍外的大麻田里遭遇伏击后幸存下来的故事。就在塔利班的火箭弹打破那个清晨的宁静之前,他们当中的一些人发誓,他们一直有种强烈的蜘蛛感应。 那天在奥兰多市,这位上校说,他毫不怀疑这些报道值得一听。实际上,他告诉科恩,他自己的部队里就有一名第六感非常灵敏的中士,搞得每个人都希望能跟他出去巡逻。 “他似乎总是知道该什么时候躲避,什么时候射击,甚至是在事情开始之前,”上校对科恩说,“如果我们去清扫建筑物,他就是那个会感觉到情况会变糟的人。而且他会是那个告诉大家要找掩护的人。” 接下来,上校说了一番让科恩思考的话。“你能做到那样的事吗,医生?”他问科恩,“你能让人们做到吗?” 观点似乎牵强附会。不过,幸运的是,科恩一直以来就是在寻找牵强附会的观点。 当我见到他的时候,科恩正坐在迷宫般的五角大楼脏腑深处的一间狭小的会议室里,他把这个故事讲给我听。科恩穿着蓝色的海军制服,这位结实健壮的水手,留着发色斑白的寸头,脸上毫无皱纹。他刚刚完成了一项强制性的体能测试。他开玩笑地说,假如他早上吃了早餐,就会通不过。不过,科恩身材修长健美,正如我在前去见他的路上,在蜿蜒曲折、荧光灯照明的走廊中所见到的大多数士兵和飞行员一样。 1998年,科恩毕业于布兰迪斯大学,获得神经科学博士学位。自那以来他一直利用这项专业来理解和改善美国军人的神智。早在21世纪头10年中期,他担任美国国防部高级研究计划局(DARPA)的项目官员。DARPA宣称,其任务是支持并资助许多人认为不可能实现的国家安全研究理念——实际上,这些理念越难越好。 DARPA项目经理的工作是提出挑衅性的问题,希望开发出的新技术不是未来5年内,也不是未来10年内,而是远远超出眼前的军事需求——因为其极其超前,挑战性极大,几乎没有其他私营部门的机构或公司愿意为其提供资金。 DARPA为互联网的诞生奠定了基础,还开发出全球定位系统(GPS)。DARPA正在为肢体再生项目,以及某些最超前的假肢、可塑性神经和大脑计算机设备提供资金。 科恩想知道,有没有可能真正确认并且“量化”直觉?在他看来,如果说直觉是大脑中实际发生的事情,那么就肯定有某种方法可以追踪其行迹——可以看到有些人有这种直觉,有些人却没有,可以实时观察。这是一个令人兴奋的想法,因为“如果你能做到这一点,”科恩说,“那么你就可以想出办法来训练它。” “你怎么把一个在蒙大拿长大的人带到中东某个国家,并使他突然能够获知线索来告诉他自己什么地方出了问题?”科恩说,“即使这个人从来没有见过这个地方,也没有接受过理解这些线索或者根据这些线索来做预测的教育呢?” 科恩在他的整个职业生涯中,实际上已经看到了有关直觉的大量资助研究产生了有趣的结果,表明直觉果真是实实在在存在的。在与那位上校交谈之后,科恩重新回溯文献,唤起了记忆。科恩还回想起他之前合作过的一些研究人员,尤其是其中一位——一个与火场消防队员共同完成开创性研究的人。这位研究员就是加里·克莱因。 俄亥俄州耶洛斯普林斯市距离五角大楼很远,其中心地带总共仅有几个街区。这里有一小丛建筑物,周围是一小圈风景如画的农舍,隐没于广袤无垠的玉米田中。玉米地绵延数英里,浩瀚之中暗示着某种可能性和神秘感,让人想起麦田怪圈,以及奇怪的举动。 这座小镇本身似乎要远远大过其迷你的地理足印。自19世纪50年代以来,它因位于此处的安条克学院而为人所知。安条克学院是全美最自由的大学,是社会行动主义的庇护所。对于寻找中西部版的伍德斯托克[4]的城市人而言,这里仍然是最受欢迎的周末度假胜地。喜剧演员大卫·查普尔(David Chappelle)在城外有一座大院。 多年来,这里也因为加里·克莱因的长期定居而成为直觉研究的热点地区。 克莱因并不是一开始就研究直觉。这位留着胡须的心理学家起初感兴趣的似乎是完全不同的领域。他想知道,人类在极端的时间压力和不确定性的情况下会如何做出非常艰难的决定。换言之,这些因素是如何在极端的压力下发挥作用的? 那是20世纪80年代中期。那时,克莱因读过的文献都表明,个体不可能在这类高压情境下做出理性的决定。这类情景通常需要在有限的时间内权衡适当选项并做出快速决策。哪怕是最放松的个体,高风险和压力激素也可以将其压垮。然而,警察、股票交易员和经验丰富的军事指挥官们,似乎总是在压力之下做出决定,而且是正确的决定。比起那些眼睁睁看着车头灯迎面而来却如同野生动物一般僵住不动的普通人,又是什么让这类人如此与众不同呢? 即使在那时,克莱因就知道美国军方对此问题极其感兴趣。在获得匹兹堡大学实验心理学博士学位并进入学术界之后,克莱因便担任美国空军的心理研究专家。1978年,他创办了自己的研究公司。与军方仍然保持良好的接触并为其工作,这似乎是一条注定的道路。而在20世纪80年代中期,他的许多联系人正在提出有关军事领域决策的问题。他们想知道,在某次战斗任务彻底失败而你又必须临时决断时,究竟会发生什么事?假如你遭到突袭,比如在丛林中遇上你不了解的敌方大本营,潜伏的部队人数比己方要多得多,结果又会如何?哪些因素会影响人们仓促之间做出正确决定,又该如何培训个体,以便让他们做出更好的决定呢? 美国陆军行为与社会科学研究所(Army Research Institute for the Behavioral and Social Sciences)已经资助了旨在解答上述问题的许多研究。克莱因每位联系人都告诉他同样的结论:结果令人失望,这些建议根本无用。问题在于,学者们喜欢的实验条件与士兵在真实作战现场遇到的条件迥然不同。一边是一群坐在严格控制的实验室里回答问题的大学二年级学生,另一边是一名无意间闯入埋伏的士兵(或者是一位在极端压力下突然获得重要新信息还得立马改变作战计划的指挥官),两者能有什么关系呢? 因此,当美国陆军终于发布新呼吁,要求研究人员再次研究这一问题的时候,克莱因写下了一个提案,主张采用完全不同的方法。他放弃了严格控制的实验室环境,而是指向了某些更加混乱的环境:走向现场,观察那些似乎一反常理的专业人士。唯有如此,他才能设法弄清楚这些人的做法何以让他们如此与众不同。 “我不想再做其他人都在做的同类研究了,因为他们都找错了地方,”克莱因说,“这里才是真正的知识所在。根据我们所知的一切,这应该是不可能的——这些人应该不能在时间压力和不确定性下做出这些生死攸关的决定。但他们却做到了。” 克莱因建议军队出资支持一项消防员研究。不久之后,克莱因和他新受资助的团队开始走访美国中西部地区(如代顿、印第安纳波利斯等地)的消防局,跟车去救火现场,坐在后勤办公室里听着经验丰富的指挥官讲他们的战争故事。克利夫兰市是一个绝佳的研究场所,因为这里具有相当数量的腐坏房屋,更有可能着火。 当他着手进行时,克莱因对他可能发现的结果有了很好的想法。他怀疑,专家指挥官是挑出了一系列有限的选项,然后仔细权衡利弊。在极短的时间压力下,他们可能只会挑出2—3个选项来选择,等到采取行动前,他们就可以从中选出最好的选项。但最初的方法仍有可能发挥作用。换句话说,克莱因也像大多数人一样,像当时的心理学文献说的一样,期望能在每位指挥官的意识思想中展现出一种合乎逻辑的方法。 当时的克莱因认为,专家指挥官可能只考虑了两个选项,这已经是一种相当“大胆的假设”,因为它偏离了我们在做出决定前会循环重复很多不同选项的公认观点。但克莱因很快就发现,实际上他还是太保守了。克莱因一次又一次地得出了同样的结论:指挥官只考虑过一个选项。他们就是“知道”该做什么。他们并不是有意识地权衡了利弊,他们最多只是想象即将发生的情景。当他们意识到某种方法时,其实已经认定这种方法就是最好的。他们完全是依赖想象力和直觉来行事的。 “我们真的很震惊,因为我们完全没有料到,”克莱因回忆说,“你怎么可能只考虑过一个选项呢?答案是他们有20年的经验。这是20年经验给你的回报。” 事实证明,20年的经验使得消防员有能力做到克莱因所称的“模式匹配”。这个过程似乎把一连串感官信息都纳入了考量,却并不涉及任何有意识的思考。老兵只是说,我没有权衡各个选项,“我就知道这儿发生了什么,也因为这样,我就知道自己该怎么做”。指挥官们在第一种方法突然进入脑海之后,就不会再拿它与其他方法做比较。他们只会通过想象其进展来评估这种方法能否发挥作用。如果他们发现存在某种缺陷,他们就会退而求其次,而次好的选项似乎也是毫不费力地就突然冒出来的。 “它是无意识的,全凭直觉,但其实并不神奇,”克莱因说,“你看到某种情景,然后你会说:‘我知道这儿发生了什么,我以前就见过,我可以认出它。’所有的传统研究人员一直在考虑大学二年级的学生,安排他们去做他们以前从没做过的任务。因为他们没有任何经验,所以他们没法做到。” 克莱因模型将导致一个必然的结论,这个结论有助于解释本章开头的那位消防指挥官为什么知道该让队员从起火的房屋中逃出,英国皇家海军舰艇“格洛斯特”号的指挥官迈克尔·赖利为什么知道要击落这枚蚕式导弹,伊拉克这名中士又为何总是知道什么时候该躲避。 大脑中无意识的模式匹配机制能够帮助某个问题找出相应的解决办法。但克莱因认为,这种机制还可以检测到不匹配,也就是会让我们产生警觉的异常情况,让我们感觉有些事情不对头。这就是我们产生蜘蛛感应的原因。克利夫兰市的消防指挥官也因此才知道必须在地板塌陷之前命令他的队员离开那座燃烧的房子。指挥官并没有意识到,厨房里的火焰不够大也不够响,不足以解释他们周围的热量之高,当时他不可能这样告诉你。他只是有一种“感觉”。他只是知道“有些事情不对头”,不对头到让他浑身的毛发都竖了起来。克莱因相信,这位消防员大脑中的其他部位正在处理感官输入,并形成了触发警钟的“模式不匹配”。那时候,克莱因并不具备我们现在可以用来实时观察其演变过程的脑部扫描技术。但是他的假设仍然相当有力。 克莱因的见解是,专业知识导致了直觉。事实上,直觉(如果是对的)只是另一种形式的无意识知识。这就是克莱因思考此问题的方式,这就是克莱因用来形容此现象的措辞,因为他是一位受过训练的心理学家,而不是神经科学家。但从某种意义上说,克莱因也碰巧发现了迈克尔·默策尼希和阿尔瓦罗·帕斯夸尔-莱昂内二人研究核心的同样见解。 之前已经提到,默策尼希总结说大脑本质上是一台复杂的模式识别机器。大脑是动态的、不断变化的,具有超强的联想学习功能。就默策尼希的人工耳蜗植入而言,大脑学会了将特定的电刺激脉冲与特定的用来表达外部世界想法的声音和言语联系在一起,大脑调整了听觉系统上的一处新“前端”。这些调整反映在大脑的物理结构中。就克莱因研究的消防员而言,克莱因似乎是在表明,大脑学会了将特定的感官刺激(例如,热量和声音)与不同的外部条件(例如,被客厅厚地板掩盖住的地下室中肆虐的大火引发的危险)联系在一起。 正是克莱因的消防专家所具有的模式匹配能力,使他们能在仓促之下做出决定,才能察觉到引发他们强烈蜘蛛感应的异常情况。正是默策尼希的耳聋患者所具有的模式匹配能力,他们才能听到采用一致模式的电脉冲。值得注意的是,这两个例子中——将电刺激转化为有意义的声音,以及将感官刺激转化为危险直觉——这些关联都是在意识头脑以外的某个地方形成并存在的。 当约瑟夫·科恩读到克莱因关于消防员的研究时,立即提出了一个明显的问题。如果“模式不匹配”果真触发了克莱因消防员,以及上校告诉他的那名中士等人大脑中的警钟,那么大脑中究竟发生了什么事?如此高级的模式分析,果真有可能发生在与智力和人类意识有关的大脑意识区域以外吗?那种模式不匹配在大脑中看起来究竟是什么样?你能检测到吗? 科恩知道,如果他能回答这些问题,将会打开众多令人兴奋的可能性。一旦他发现了直觉的神经学特征,军队实际上就可以训练直觉,并利用直觉来帮助增强决策的正确性。 不过科恩想知道,到底该从哪里开始寻找呢? 电影《永无止境》(Limitless)中,布莱德利·库珀(Bradley Cooper)饰演一位35岁的作家,不修边幅,刚被女友甩掉,深陷于自我怀疑情绪,烟抽得很凶,看来已经错过了生活的“上坡路”。换言之,他的工作能力远低于他的潜力。后来,他服用了一种叫作NZT的神奇药片,使他能够充分利用大脑中通常被禁用的另外“80%”。他能在4天里写完一本书。几天之内,库珀已经摇身变成了一个梳洗整洁、衣冠楚楚的天才选股人。电影结束时,他即将赢得美国参议院的选举,最终的总统职位似乎也花落他家。当我看到这部电影时,我总觉得库珀是个我会支持,也能理解的家伙。而且我发现很难不去想:我自己有没有可能也会坐上总统大位? 可叹的是,指挥官科恩告诉我,人类通常只使用了大脑10%(或者《永无止境》里说的20%)的观点是错误的。事实上,科恩在布兰迪斯大学的第一位神经科学导师坚持认为,从来没有哪一种方法可以合理地量化大脑活动的总量。即使有,这个想法在进化学角度上也站不住脚。大自然具有毫不留情的高效率。如果人类不需要100%的脑细胞,那它们就不会在自然选择的熔炉中幸存下来。永久无效的脑细胞需要太多的能量来维持。 不过,10%这种迷思之所以在大众想象力中取得立足之地,也是有其原因的。[另一部由斯嘉丽·约翰逊(Scarlett Johansson)主演的电影《超体》(Lucy)也起源于此观点。]我们大脑中发生的大部分事情实际上都存在于我们的知觉意识之外——这是我在第一年心理学课期间的一场有关西格蒙德·弗洛伊德(Sigmund Freud)研究的基础讲座上学到的真理。弗洛伊德的研究关注点是被压抑的创伤记忆或我们意识之外的情绪,这些情绪会导致我们形成某种无法解释的恐惧症或者奇怪的强迫症。 科恩感兴趣的是一种截然不同的、意识之外的神经活动,即无意识知觉,这一领域也有丰富的文献。科学家几十年前就已经知道,视觉系统能够以令人眼花缭乱的极快速度记录信息,远远超过我们有意识地处理所有信息的能力。多快?不管你信不信,理论上大脑能以每小时3.6万幅的速度记录图像。或者换一种说法,相当于每24小时内约864000幅图像的速度。 20世纪60年代,哈佛大学的科学家们通过将杂志上剪下的照片拼接成短片,指示测试对象寻找某一图像,然后使用16毫米高速运行的投影仪将短片放映到屏幕上,由此测出了这一速度。发明这项技术的科学家是一位名叫玛丽(莫莉)·波特(Mary“Molly” Potter)的开创性视觉研究者,她将该技术称为“快速连续视觉呈现”(RSVP)。波特发现,如果事先告诉她的受试者需要寻找什么样的图像,比如一间餐厅的场景、红色的消防栓、鱼缸里的鱼,他们就可以在极其快速的视觉流中辨别出该图像的存在,甚至是当投影仪以每秒10幅图像的最高速度运行胶片时。 但如果事先不告诉受试者要寻找某一特定图像,受试者往往不会有意识地记录图像。然而,这并不是说他们没有看到这些图像。波特的第一部分实验已经证明,他们完全有能力在事先告知需要寻找的图像时看出并报告其存在。但是,如果他们没有积极寻找某幅图像,大脑会让图像快速掠过。浏览过的图像会被暂时记录下来——姑且先这么认为——以她称之为“短期概念记忆”的短暂记忆形式记录下来。然后,大脑放弃了这种记忆,记忆便消失了。 “我们马上就知道:‘天哪,是的,当图片以这种速度放映时,他们确实能理解图片,但这种理解是瞬间的。’”波特这样解释她的研究结果,“它们无法持久。如果你只在那张图片上多花一秒的时间,你就会在明年还记得它。但是你没有,它就会马上消失。” 考虑到这些知识,就很容易解释迈克尔·赖利如何认出导弹,也很容易理解,为什么五角大楼的科学家有兴趣以某种方式来利用这项能力。事实上,科恩绝不是第一个试图利用这些发现的五角大楼科学家。 “大脑知道的比你想象中要多,”曾在科恩之前许多项目中发挥关键作用的前国防部神经科学家埃米·克鲁泽(Amy Kruse)告诉我,“从进化的角度来说,我们的感观系统确实被设计得很快。正是因为我们的认知,以及我们大脑中‘思考’部分有关的所有精神负担,实质上减慢了我们的速度。” 21世纪初,克鲁泽与其他神经科学家共同参与另一个DARPA项目的研究——“增强认知”(Augmented Cognition,AugCog)。该项目让价值超过一亿美元的研究,转化为国防部可让作战人员变得“更聪明”的不同方式。这项研究创立的技术后来也应用于科恩自己的项目中。 “增强认知”最初由海军行为科学家狄伦·施莫罗(Dylan Schmorrow)领导,他喜欢引用一幅《远端》(The Far Side)的漫画来解释他们最初着手做的事情。这幅漫画中,教室里有一名学生举起手说:“奥斯本(Osborne)先生,可否恕我告退?我的大脑满了。”施莫罗的最初想法很简单:他打算弄清楚大脑什么时候,以及哪个部位会饱和,然后向别处发送新信息。 为实现这一目标,他的做法是资助开发新的传感技术,来实时监测大脑并分析大脑信号。施莫罗起初认为,增强认知的关键在于管理传递到大脑不同部位的信息流,包括工作记忆,即人类用来暂时保存我们行为处世所需意识信息的心智平台。他后来发现,人类具有多种工作记忆,一些用于空间信息,一些用于言语、符号信息。而当其中一处填满时,并不一定意味着另一处也已空间不足。施莫罗利用新兴的大脑扫描技术,试图实时追踪受试飞行员的这些大脑状态,检测何时大脑会变得不堪重负,并设计干预措施,帮助飞行员更加有效地利用波特等人已发现的感官细节。 在施莫罗最令人印象深刻的一个示范项目中,他资助的一支研究团队开发了一种脑机接口,可使他们的实验对象同时操纵多达12架的无人机,几乎没有任何错误。这支团队由波音公司领导,通过将他们的飞行员连接到大脑扫描仪,将实时的大脑数据送至模式识别程序,这个程序经校准后可用于检测与不同类型信息过载相关的特定模式。当检测到大脑某些区域爆满时,计算机将随之改变信息呈现的方式。例如,如果机器检测到飞行员的直接认知超载时,便可能会使飞行员面前的大部分屏幕变灰,从而减少干扰,只留下与最紧急任务相关的屏幕区域。如果计算机检测到飞行员的视觉注意力正逐渐减弱时,可能就会发出警报声:“屏幕正在变化,请保持专注。”如果“言语”工作记忆超载,它可能会将信息重新运送到“空间”工作记忆区,通过在屏幕上显示的图像消息来取代言语指令。 后来,克鲁泽和施莫罗力图应用这些相同的脑部扫描技术来检测我们意识边缘闪现的识别过程。他们资助的其中一项研究是由哥伦比亚大学工程师保罗·赛达(Paul Sajda)创立的,赛达的研究领域是大脑视觉系统。20世纪90年代中期,赛达造访美国国家照片解读中心(NPIC),这是美国中央情报局20世纪50年代在华盛顿特区设立的一家分析中心。赛达注意到,在那里工作的人,可以从他们面前屏幕上显示的仅仅几个像素中找出碟形卫星天线,或者从拥挤的城市和空旷的沙漠中找出伪装得很好的掩体。事实上,他们好像几乎不用认真去看。这显然是克莱因模式匹配理论的又一证明。 然而,赛达很惊讶地发现,这些分析师难以跟上他们的工作进度。问题在于,要看的照片实在太多了。即使分析师全天候地盯着屏幕,他们也不可能看得完。他们淹没在海量数据的洪流之中。 赛达了解到波特在人类视觉系统方面的发现,想知道自己是否有可能通过技术手段来对此加以利用。 “人类有很好的一般物体识别能力,”赛达推论说,“而计算机非常擅长处理大量数据。”赛达认为,或许他可以找出方法使两者“联姻”。作为增强认知计划的一部分,施莫罗将投入研究的大部分资金用于开发非侵入性便携式脑部扫描仪,该扫描仪可使用脑电图(electroencephalography,EEG)等技术,以及一种称为功能性近红外光谱学的技术来收集实时大脑数据并将其传输到计算机里。事实上,大多数人都认同,在这些领域由“增强认知”项目资助的技术进步,正是该项目留下的最伟大的财富。 那时候,这些技术还无法精确导向追踪大脑确切区域,而这些区域与科恩后来寻求研究的专业知识有关。尽管如此,赛达还是想知道,是否有办法找出与识别熟悉事物有关的神经信号——就在图像出现继而又从工作记忆的心智暂存器中消失的那一瞬间。 赛达想到了他曾从文献中读到的一种特殊神经信号。20世纪60年代,科学家们利用脑电图实验表明,当受试者看到他们能认出的与他们看过其他图片不一致的照片或视觉刺激后大约300毫秒,科学家能够可靠检测到一种特定的神经活动模式。他们将这种神经信号称为“P300反应”。当时,科学家需要多次实验,以及长时间的烦琐实验后分析,才能发现数据中这种模糊迹象。不过,只要你从数据中挖掘足够长时间,并把所有其他干扰全部剔除,便会发现某种确凿无误的东西——神经活动中一致的变化模式,只有当受试者发现自己的大脑已准备好寻找某物时才能看到。发现了这一现象的开拓性科学家,并没有找到技术来进一步确定大脑中究竟发生了什么事。但那并不重要。 赛达利用来自克鲁泽项目的DARPA资金,发明了一种名为“脑机结合视觉系统”(Cortically Coupled Computer Vision,C3Vision)的设备。赛达给他的受试对象戴上一顶带有60来根电线的改良过的浴帽,然后请他们坐在屏幕前面,闪烁播放飞速轮转的图片流,速度高达每秒钟10次。对任何人来说,要仔细审视和思考这些图片根本来不及。然而,值得注意的是,赛达证明这样便足以引起P300反应。如果受试者看到一幅他被告知要寻找的图片——比如说鳞次栉比的房子间有一台碟形卫星天线的俯拍照片——而且它处于知觉意识的边缘,即使它模糊不清地闪过,机器也能实时检测到P300反应。然后,赛达将这幅图片交由计算机的程序处理,这种程序可通过视觉特征(特定直线的位置、特定区域的对比度)将其拆分。接下来,这个程序通过读取成千上万幅图片,找出视觉上相似的那些图片,然后将之分类,以便分析人员可以最先看到这些图片。赛达的发明装置可以在几秒钟内完成所有这些工作,这大大增加了屏幕前的分析人员在有限时间内看到感兴趣照片的可能性。 “我们的设备将会快速排序分类,帮助分析人员以节省时间的方式从一个区域跳到另一个区域。”赛达说。 克鲁泽获得资助,在美国国家地理空间情报局(National Geo-Spatial Intelligence Agency)的分析师身上测试设备,赛达能够证明他可以帮助分析师以过去无法想象的速度来分析成千上万的照片。 2007年,克鲁泽和另一位DARPA项目经理启动了第二个项目,这一项目有个相当迷人的名字——“卢克·天行者(Luke Skywalker)的双筒望远镜”,得名于《星球大战》(Star Wars)第一部电影中卢克用来扫视远方地平线的那副高科技眼镜。克鲁泽的目标是制造一种可供士兵们用于在野外扫视地平线寻找威胁的设备。2013年,在该项目的资助下,DARPA的承包商HRL(波音公司所属分公司)发布了一台机器,能够从10公里外发现移动车辆,无论白天还是黑夜都可以在10倍于以前的距离处击溃敌军士兵。这套设备称为“认知技术威胁警告系统”(Cognitive Technology Threat Warning System),还允许士兵360度无死角监视自己周围的区域,同时极大地提高了侦测到威胁的速度。 这套设备可以利用光学传感器采集的5帧长视频片段来创建极其快速的拼贴图像流,然后将之置于一位士兵的视野中心闪烁播放。便携式脑电图装置可实时测量这位士兵的大脑活动,寻找P300反应,并挑出感兴趣的片段以供进一步检查。这种机器通过快速循环播放从该区域所有的点拍摄下的图像,让士兵保持监视的可能视野远远超过其自身有限的视力范围。据有关承包商称,这套设备差不多可以使受试对象发现威胁的能力翻一番。 科恩清楚地知道所有这些研究成果。但他还想走得更远。科恩感兴趣的并不是制造一台能增强实地作战性能的设备,他希望能有一种设备或技术可以用来真正训练和磨炼人类的思想,这样你就根本不需要找一台计算机来实地侦察现场的威胁。 科恩也不满足于P300反应,因为这并不会告诉你太多的信息。例如,到底发生了什么、发生在大脑的哪个部位。 科恩意识到,他首先必须设法证明他可以找到一种更加局部,也更加具体的大脑信号。为了证明这是“直觉”,他就必须得在他的受试对象知道某些东西却又不知道自己知道的时候证明其存在。 然而,这个想法并不像听上去那么困难,因为事实上,已有大量科学文献为如何测试,以及从何寻找提供了一些有力的线索。这些文献所研究的个体,在许多方面相当于克莱因的英勇消防员所处的功能谱系的另一端——健忘症患者。 如果你想了解大脑在知觉意识之外留存信息的能力,那么失去建立新长期记忆能力的那些个体可以说是最适合研究的病人了,因为他们无法有意识地知道他们知道任何新事物。何以如此呢?因为他们不记得学习了新事物。20世纪期间,科学家们通过研究健忘症,发现了一些令他们真正感到惊讶的事实,甚至直到今天这都有些违反直觉:即使缺乏记住我们昨天午饭吃过什么的能力,自然选择已经让我们所有人都拥有某种强大机制,使我们可以继续磨炼那些本能的直觉,这种直觉或许会在某个紧要关头拯救自己的生命。如今科学家已经给这一过程起了个名字:内隐学习。 一百多年前,瑞士心理学家爱德华·克拉帕雷德(édouard Claparède)首次记录了一位健忘症患者身上的内隐学习过程。1991年,他报告了一例47岁的健忘症病患,其症状与硫胺素缺乏有关,导致其大脑一处称为“海马体”的部位(位于大脑外皮质下方较深处、弯曲而又形似海马的结构)受侵蚀。这个病人仍然保留着她得病前形成的记忆,她可以说出所有欧洲国家的首都,可以做算术,也可以正常对话。不过,她无法认出每天都见到的医生,无论他们重新自我介绍了多少遍。 克拉帕雷德想知道这点会不会有例外。于是有一天,他在跟这位病人握手之前,将一枚别针藏在手掌心。当针尖刺中她的皮肤时,她痛苦地把手缩了回去。第二天,病人声称她对前一天已经记不清了。事实上,当她遇到这位医生时,表现得好像从未见过他一般。然而,当克拉帕雷德伸出手再次做自我介绍时,病人却拒绝和他握手。她无法解释为什么会对医生摊开的手掌流露出厌恶的眼光。她对前一日的针刺事件没有印象。但不知何故,她就是感觉跟他握手不是件好事。看来这也就意味着,她具有一种“直觉”。 此后,我们知道和已经学到的大部分关于内隐记忆(我们明明知道却可能并不知道自己知道的东西)的知识都来自有关另一位健忘症患者的研究,在上述针刺事件发生的40年后,此人因接受一场实验性脑外科手术而失去了形成长期陈述性记忆的能力。亨利·古斯塔夫·莫莱森(Henry Gustav Molaison),以“H.M.”这个名字而闻名世界,直到2008年去世。1953年,年仅27岁的他同意接受一种实验性手术,希望能够缓解自己严重的癫痫,自孩童时期从自行车上摔下来之后,癫痫症就一直折磨着他。 康涅狄格州的一位名叫威廉·斯科维尔(William Scoville)的外科医生钻开莫莱森的颅骨,从这位年轻人的大脑深处的某个区域吸出一小部分称为内侧颞叶的神经组织,其中就包含海马体(这正是克拉帕雷德的病人所缺失的部位)和附近的杏仁核(一处杏仁状区域)。接着,这位医生也在另一侧如法炮制。 莫莱森的癫痫发作症状显著减少了。但意想不到的副作用也很快显现出来了:从那天起,莫莱森便终生处于一种状态——“永远现在时”。恰如他的传记作家、与神经科学家布伦达·米尔纳(Brenda Milner)和共同研究他数十年的苏珊娜·科金(Suzanne Corkin)为2013年出版的记述这段研究经历的作品所起的标题——《永远的现在时》(Permanent Present Tense)。 科学家们正是通过H.M. 才开始明白,海马体和相关大脑结构在长期记忆的形成中起到的重要作用,这也使得莫莱森逐渐成为20世纪最著名、最有影响力的科学研究对象。在H.M. 之前,许多科学家断然否认以下观点:只有大脑的一部分负责记忆,并且可以追踪到其特定部位。H.M. 之后,以下观点变得不再有争议:内侧颞叶结构对于形成新记忆至关重要。虽然莫莱森仍然可以在他的脑海中简要保存信息,但好像负责编码并将这些信息放至长期存储空间中的归档员已经不在那儿了。信息一旦从莫莱森的视野里消失,那于他的意识而言就是永远消失了。 不过,当科金的导师布伦达·米尔纳在莫莱森1956年接受手术仅3年后第一次遇到莫莱森时,她便意识到这不是事情的全貌。米尔纳是土生土长的英国人,曾就读于麦吉尔大学(McGill University),拜于伟大的神经科学家怀尔德·彭菲尔德(Wilder Penfield)和唐纳德·赫布的门下,我们已经在上一章介绍过他们有关“赫布学习理论”,以及神经可塑性的想法。1955年,彭菲尔德安排米尔纳前往康涅狄格州哈特福德市参加一场研讨会,并在与莫莱森的外科医生会面后给莫莱森做检查。 米尔纳给莫莱森进行了一系列测试,证实了他完全无法形成长期记忆。不过,有一项测试的结果似乎与其他结果相矛盾。连续3天,米尔纳指示莫莱森在纸面上描画出一颗五角星,要求铅笔始终处于星星的轮廓线内。为了使这项任务更具挑战性,米尔纳将这张纸放在一块他无法看见的木板上。为了画出这颗五角星,莫莱森必须把手伸到金属屏障的后面,通过观察屏障对面镜子里反射的手来指导自己的动作。 由于镜子里的图像是反过来的,导致任务难度骤升,这也就意味着莫莱森必须学习一项新的技能。随着莫莱森第一天重复了这项任务,他便开始适应这种绘画条件,他描画五角星的速度逐步加快。到了实验的第二天,莫莱森完全不记得曾经执行过这项任务(也不记得见过米尔纳)。但当米尔纳重新执行测试时,他得到的分数却显示他的成绩差不多和前一天结束时一样好。到了第三天,这个任务就变得太过简单了,连莫莱森自己也感觉印象深刻。 “好吧,这很奇怪,”莫莱森在近乎完美地画出一颗他认为是有生之年第一次画的五角星之后,尤为自豪地说,“我本以为会很难。但看起来我好像完成得相当好。” 随后几年,科学家们证明了这种“非陈述性”的运动记忆也适用于其他领域。1968年,米尔纳决定测试莫莱森在不知情的状况下培养出感知技能的能力,以及通过这项能力根据有限的感知信息做出判断的能力(就是与克莱因的消防员直接相关的东西,以及科恩的士兵所拥有的蜘蛛感应)。 米尔纳向莫莱森出示了20种常见物体和动物的线条画,比如一头大象或一把雨伞。每一幅线条画共有5组。但第一组图片仅包含每个物体的若干片段,因为线条太少,几乎不可能在第一轮就认出该物体。后续的每一组图片都会提供更多的线条片段,直到最后一张卡片上画着完整且易于识别的物体。 “我要给你看一些不完整的图片,”米尔纳告诉莫莱森,“告诉我这幅图要是画完了会是什么东西。如果不确定的话就猜猜看。” 第一天刚开始,米尔纳首先向莫莱森出示了线条最零散的卡片,以建立基准线,并统计了他的错误次数。结果莫莱森一张也没猜对。然后,米尔纳向莫莱森出示了下一组图片,卡片次序被打乱了,这使他无法提前预测,并告诉他这组图片会更容易一些。在出示完全部5组卡片——最后出示的是该物体的完整图片——之后,米尔纳再次开始整个过程。到了第四次实验,莫莱森能够准确无误地猜出每张卡片上所画的物体,哪怕这些卡片只画着最初的那些零碎线条——正是他之前看到后毫无头绪的零碎线条。 不过,真正的测试是在一个小时后才开始,这段间隔足够长,可以确保莫莱森无法清晰记得曾经参加过的测试。当米尔纳重新开始测试时,莫莱森的成绩仍然有所提高。在某种程度上,他保留了正确分类碎片图的能力,尽管他以为自己之前从未见过这些图片。10多年后,科金回来重新做了这一测试,结果莫莱森仍然比第一次做得更好。 此后,研究人员实验证实,具有正常记忆能力的受试者存在类似的内隐学习或无意识学习现象。在其中的一个范例里,研究人员要求具有正常记忆能力的志愿者在电脑前观察,屏幕4个位置中的某一处会有星号闪烁出现。每个屏幕位置对应于键盘上的一个按键——A、B、C、D。每当受试者看到星号时,他就会根据指示按下与其位置相关联的按键,以此证明他看到了此星号。测试通常由12个不同的星号序列组成,星号逐一闪烁出现,受试者由此依次从4个按键中选择对应字母按下共计12次。 受试者所不知道的是,12个空间位置组成的序列经常会重复出现。受试者很少会有意识地注意到星号序列会重复出现。然而,值得注意的是,当闪现模式出现足够多的次数后,受试者的反应时间会加快——这意味着受试者是在无意识中学会了序列,预测下一个出现位置,并将手指更快地移动到正确的按键上。(当研究人员把序列打乱时,受试者不会注意到这种变化,但反应时间减慢。) 我们不难推知,这种复杂的、无意识的知觉学习(其他研究人员后来在研究H.M. 时将之扩展为其他较高层次的感官形式)就等同于克莱因那些专家消防员已习得的能力:他们执行所谓的“模式匹配”时所用到的知识。 当身处感知信息有限的情境下,比如着火的房子里可听见的厨房起火的声音不够响,但克莱因的消防员就是“知道”有些事情不大对劲儿。这位消防队长无法说清他是怎样拯救那些队员的性命的,但他就是知道。消防员并没有超感官知觉,虽然他在此后的多年里一直以为自己有。但这位队长在他的职业生涯中遇到过数百起火灾。每一起火灾,他都能接触到通常与之共同出现的所有知觉线索。于是,当他那天看到厨房里有限的碎片集合时,他便可以把空白处填上。 就在他的意识心智之外的某处,他大脑的某个部位进行了模式匹配,并得出紧急结论:危险——马上撤退! 为了赢得资金来研究直觉,约瑟夫·科恩不得不设法进入大脑内部,证明他可以实时观察直觉的运作方式。科恩聘请了几位与加里·克莱因合作过的直觉顾问来帮助设计实验。他还聘请了俄勒冈大学的一个研究小组,这个小组由神经科学家唐·塔克(Don Tucker)和他的同事刘潘(Phan Luu)领导,这两位研究人员曾在多年前协助设计认知增强项目的传感技术。 塔克和刘潘感兴趣的是,我们通过感官系统看到的事物是如何与大脑中某个更原始,也更情绪化的部分(称为“边缘系统”)发生相互作用的。要寻找本能,这里看来很有希望。有些理论家认为,从进化的角度而言,边缘系统的发育是为了管理“战斗或逃跑”的本能。因此显而易见,如果本能敲响了警钟——某个人头发竖了起来并发现有些事情“不对劲儿”——那么其实正是边缘系统在报警。塔克和刘潘希望设法捕捉并描述那个时刻:当大脑感官区域检测到异常时,边缘系统就会行动起来,而且这个过程完全在知觉意识之外。他们想要测量出人的直觉情绪。 塔克和刘潘决定向测试对象出示不完整物体的图片,这有点儿类似于1968年米尔纳向健忘症患者亨利·莫莱森所出示的那些图片。不过在这个实验中,科恩的团队还将使用比20世纪六七十年代要先进得多的顶尖脑部扫描技术,用于寻找只有当受试对象潜意识中认出了图中有完整物体时才存在于大脑特定区域的神经信号。那么,塔克和刘潘能否只通过查看脑部扫描结果来证明,他们的受试对象“知道某些东西却又不知道自己知道”呢? 塔克和他的研究团队找来22名学生受试者,并让受试者坐在电脑显示器前,观察200张不同的图像,以超高速率(平均不到1秒钟半张)在他们眼前切换闪现,同时使用fMRI和密集阵列脑电图(dense array EEG,dEEG)来扫描他们的大脑。这些图像中有150张含有取自实际物体一部分的片段,正如莫莱森在米尔纳的开创性研究中所看到的一样。例如,一张床或一个杯子的像素化图片。 不过,塔克和刘潘去除了很多像素块,实际上根本不可能在如此高的速率下看出图片上是什么物体。为了用于对照,研究团队还加入50张由无意义碎片组成的图像,这些碎片是由计算机随机选择像素并打乱、混合形成的。这些对照图片并不代表实际物体的碎片,只是视觉的“噪声”罢了。 实验要求很简单:凭着你的最好印象,猜测图片里是不是包含某一物体,还是它只是一张随机像素图。你不必指明究竟是什么物体——实际上,哪怕你想说,很可能也说不出来。你只要猜测图上有没有东西就行了。 “如果你觉得看到或者没看到画面中有东西,都请凭直觉告诉我们。”科恩是这样说的。 果不其然,参与者凭直觉就能指出碎片图中藏着某个物体,正确率是65%。他们猜测无意义碎片中藏有某个物体的错误率大约是14%。但最重要的是,研究人员通过查看受试者的脑部扫描结果后发现了一种神经信号,能让他们辨别出受试者究竟有没有正确识别。 受试者大脑活动在直观印象即将进入意识心智之前100毫秒(差不多就是一眨眼)的时候,猜测正确的情况开始与猜测错误的记录出现偏差,果不其然,大脑活动由起源于大脑感觉区域并通向边缘系统的间歇闪现式电子振荡组成,而边缘系统正是构成情感大本营和“战斗或逃跑”反应的最初潜意识区域。 与此同时,大脑也开始产生第二种重复且更全局的脑电波模式,振荡频率范围称为“θ频段”。科恩说,当大脑将不同区域调动到一个临时的网络时,这种节奏往往就会出现。如同部队里击响鼓声,集结军队开始齐步走,只不过这里是为更多认知分析做准备。 “这点告诉我们的是,如果你产生某种直觉,那么第一,你的边缘系统被激活了,这解释了你为什么会有直觉情绪:‘哇,有什么事情发生了!’”科恩说,“第二,大脑的其他部分也开始被拉进来,帮助你理解这些信息,而这是神经活动模式告诉我们的。” 塔克和刘潘的研究似乎表明,消防员的感官会检测到自己可能处于极度恐怖状态,之所以会有“那种感觉”,是因为某个信号已经到达这处我们赖以生存的大脑区域,且时间要远早于信号被传送至大脑意识区域的时间。在信息不全的情况下,这块区域就已经开始做身体上的准备,一旦意识思维获得了足够的感官信息来做出明智的判断,身体就可以立即做出反应。 在塔克和刘潘的研究后不久,科恩就从DARPA调到了美国海军研究办公室。尽管场地有变,但他仍然打算进一步深入研究。不出所料,他在一年内获批一项更大的项目,历时4年,耗资385万美元,这个项目不仅仅是为了继续刻画直觉,更是为了开始寻找方法来培养直觉。 1984年,宾夕法尼亚大学的研究人员发现,他们的病患在长时间接触特定词语或特定概念(比如狗、猫)之后,就会很快忘记他们所进行的谈话。但如果研究人员随后要求患者就任何感兴趣的话题开始新的谈话,那么这些健忘症患者多半会开始谈论狗、灰狗跑道,或是猫、暹罗猫和“加菲猫”。他们已经忘记了最初的谈话,但大脑仍然“启动”了有关狗或猫的对话。 假如你是第一次从电视广告中听到洗脑神曲,过了10分钟,你会突然发现自己正在唱着这首歌,这就是“启动效应”。广告商和政治候选人都会利用启动效应来侵入我们的大脑。 启动效应似乎是一种强大而又无处不在的内隐记忆形式,它直到最近才被发现,因为这种效应完全是无意识的,因此很难察觉到。除非他人指出,否则我们都不知道自己已经准备好启动了。不过,启动效应对于人类经验至关重要,其神经关联可以在整个大脑中找到,而且存在于我们每个人身上。那些患有长期记忆缺陷的老年受试者身上的启动效应和年轻成人身上的一样强大。更重要的是,研究人员甚至发现,启动效应在3岁小孩身上的效果甚至和在大学生身上的一样强大。就连前一天晚上喝到断片而且忘掉发生什么事的酗酒者,仍然有可能醒过来就唱着前一夜听到的歌,就是因为启动效应。所有这些群体都可能不由自主地开始一场关于狗的谈话,却不知道为什么,只要你让他们启动即可。 过去20年来,许多研究人员使用了最新的脑部扫描技术,试图准确理解启动效应出现时会发生什么情况。他们由此拓宽了研究范围,开始探究其他形式的内隐记忆。这为我们提供了一个起始点,一种神经学特征:当我们获得新的内隐知识并开始演化出科恩有志于设法加以培训的那些模板时,脑科学家和心理学家可以用这种神经学特征来尝试理解大脑中究竟发生了什么情况。 结果具有显著的一致性。当受试者第一次看到某个物体、听到某些单词、置身于某种模式时,最先发现刺激证据的部位就是在大脑皮层的感官加工区域。如果是视觉刺激,你就会看到视觉皮层区域的活动;如果是声音刺激,那它就会出现在大脑的听觉处理区域。如果是复杂观念,那么前额叶皮层可能会被点亮。 但问题是,当受试者第二次看到这一物体、单词或置身于某种模式时,对应的同样区域也会被激活——不过这些区域活动可能会随着重复次数增加而逐步减少。这种现象称为重复抑制效应。尽管乍一看好像违反直觉,但事实上很容易解释。这样一来,大脑处理信号时就会变得更加高效。产生重复抑制效应的原因是神经的可塑性。 “大脑皮层每个区域都具有基于经验重新连线的适应能力,”西北大学内隐学习专家保罗·雷伯(Paul Reber)解释说,“因此,如果你所在情境里的环境要素都很熟悉,而且遵从已知模式,或者遵从已知的意外情况,那么我们可能需要的就是高效处理有关我们环境的信息。” 雷伯负责领导当前阶段的直觉项目,并正在寻找方法来塑造和培养思维,浇铸能帮助我们处理周围信息的过滤器。几十年来,雷伯一直在研究启动效应、内隐学习及其神经关联。 我们看到某些东西、听到某些东西、体验到我们已经体验过的某些东西的次数越多,大脑感觉区域会激活的神经元也就越少——不过这些神经元也就更强。雷伯解释说,如果你考虑到神经可塑性的运作机理,那就很容易理解。所有神经元的细胞膜都带有微弱的电荷,当神经元经由突触从其他神经元接收到化学信号后,这些电荷便会相应地发生微妙的变化。只有当电荷累积超过一定阈值时,神经元才会激发出自己的电活动尖峰。正如我们在上一章中所了解的,两个神经元每互相激发一次,彼此之间的连接便会加强一次。换句话说,每次两个神经元的其中之一激发时,两者之间来回传递的电信号便会越来越强。反之,每当两个神经元分离开来激发,这些电信号便会稍微减弱。 如果照这样来想,那么便很好理解,我们看到某个特定物体的次数越多,视觉皮层中代表该物体的连接也就变得越有效率。随着接触次数增多,有些连接会越来越强,因为一起激发的两个神经元也连接在一起;有些连接则会越来越弱,因为不在一起激发的神经元也不会连接在一起。通过这种“赫布学习”过程,经验便会在大脑中雕刻出一条新回路。久而久之,神经元激发越来越少,但这些一起激发的神经元彼此连接也越来越紧密,彼此敏感程度也越来越强。大脑变得越来越高效。神经元激发变少,但一旦激发便会十分强劲。 雷伯意识到,这一简单规则对于培训具有强大的影响。 雷伯认为,存在一种“统计”要素,可以形成大脑连接,进而开发出一种“过滤器”,可让经过专门训练的士兵潜意识地接收其他人可能看不到的视觉线索。 “大脑中每一种突触都具有某种与生俱来的塑性能力,”雷伯说,“因此,关于内隐学习背后的机制,我们需要了解的一点是,它可以获取你接触到的任何统计数据。” 你接触到某一线索或一整组线索的次数越多,你在下一次看到这些线索时做出反应的可能性就越大,大脑中可让你联想起这些线索的图像的编码区域就更有可能变得活跃。 由此便出现了训练直觉的一项实用逻辑。雷伯认为,培养直觉的最好方法就是重复演练,这和我们利用重复练习来开发运动技能,比如学会网球发球、骑自行车和以正确姿势挥动棒球棒是一个道理。 雷伯的职业生涯开始于对健忘症患者的研究,他在过去30年中一直在研究如何运作直觉训练过程。这种兴趣使他成为帮助科恩及其继任者彼得·斯夸尔将直觉研究推向新水平的一位理想专家,因为如果你能理解这些无意识过滤器是如何开发出来的,那么你就能想出办法来加以培养。你可以从美国怀俄明州带走那个孩子,设计一套程序,使他在面对伊拉克险境时能获得直觉感应。 几年前,科恩将直觉项目交给了斯夸尔,由他负责监督3大方向的研究努力。 第一项任务是将雷伯开展的那类实验室研究推广到更贴近士兵的现实性的场景中。多年来,雷伯发现,当我们改进身体技能(比如骑自行车)时大脑中发生的事情,非常类似于当我们在视觉识别任务中表现得更好时所发生的事情。虽然大脑活动变得更为高效,视觉皮层中涉及的神经元数量也更少(即“重复抑制”),但雷伯发现,实际上大脑另一个区域的活动在增加,这处区域被称为基底神经节(basal ganglia)。此前科学家们已经证明,基底神经节在学习复杂运动任务(比如骑自行车、篮球运球)中扮演关键性角色。不过,所谓运动记忆的大本营,在加快视觉信息处理速度方面也扮演着重要的角色,这还算是一个较新的观点。 有关基底神经节的研究为雷伯提供了进一步的证据,印证了如果要从怀俄明州带走那个孩子,培养他在无意识思考的情况下感知到伊拉克或阿富汗的简易爆炸装置存在的能力,那么重复是最好的办法。 “如果你想建立这个内隐学习层,你可能实际上必须做一些类似演习训练的事情。所以说,要建立很多很多场景,让他们重复排练几百个场景,好让统计数据可以嵌入他们正在练习的场景中。”雷伯说。 最终,甚至在士兵尚未有意识地注意到之前,视觉皮层中的神经元也会不假思索地对各类证据(比如刚挖出来的泥土,再加上几根散乱电线等其他线索)做出反应。 为了证明这项研究在战场上能起作用,雷伯和他的团队正在试图证明,他们可以在更类似于现实世界的混乱情境下获得同样的结果。斯夸尔已经要求他们在模拟危险区的背景下开展测试,用于训练在“虚拟空间”中一起作战的个别海军陆战队队员或部队。 “比如说,有些地形可能看起来像阿富汗,”斯夸尔说,“我们想看看能不能引发同样的直觉效果——以及我们可以做出什么样的设计上的改良和培训来加速。可能有IED(简易爆炸装置),也可能有狙击手或恐怖分子的存在。肯定有些规则模式会被打乱。” 这些模式可能就像泥土颜色的变化或者街上缺少正常活动那样不易觉察。 雷伯也开始研究训练士兵如何认出“直觉感受”,知道何时应该关注“直觉感受”。 “意识处理和内隐学习往往并不能很好地结合在一起,”雷伯说,“当你专注于其中一个时,另一个就会被藏起来。” 因此,雷伯正在与他的同事马克·比曼(Mark Beeman)合作,探索这项研究的另一部分。他们提出的问题是,当我们经历顿悟时刻(也即“啊哈”时刻)的时候,当一些我们不知道自己知道的事情转为有意识的时候,大脑中究竟发生了什么事情。 一次测试中,比曼和他的团队给实验室的受试者3个词,如crab(蟹)、pine(松树)、sauce(酱汁),然后问他们哪个词可以同时跟这3者相配对。 “大家尝试解答的最典型方法就是明确地想出他们能联系上的每个单词,”雷伯说,“不过马克已经证明,他们不太可能通过这种方式来解决这个问题。他们会努力很长时间却完全想不出答案。不过,在一定比例的实验后,他们会体验到一种顿悟……他们正在努力、努力、努力,然后他们会突然想到:‘哦,apple(苹果)!是apple[5](苹果)!’” 尽管受试者始终报告称,这个答案好像是凭空出现在他们脑海中的,但是雷伯和比曼确信,这些突然的顿悟实际上是内隐记忆处理的结果。 “这是一种发生在意识之外、在相关概念之间传播的活动。”雷伯说。 雷伯和比曼通过分析顿悟时刻之前、之中和之后的神经激活模式,发现了一些有趣的结论:大脑在顿悟时刻处于活跃状态的区域,以及或许同样重要的非活动区域,类似于当受试者成功地完成另一项完全不同的任务时大脑中的活动区域和静止区域。 第二项任务中,两位神经科学家向受试者出示若干图片,图上画着超大型的英文字母,大字母由较小的另一个字母群集组合而成。例如,由许多小小的“t”密密麻麻拼成一个巨大的“H”。他们要求受试者说出较大的字母。为此,受试者必须“后退一步”,观察整体情况。换句话说,他们必须放松对细节的关注,从而强迫自己“不见树木,只见森林”。 “当你必须这样做的时候,有一部分前额叶是活跃的,这和你突然有了顿悟并且说‘哦,等一下——答案是apple!’之前活跃的是同一个区域。”雷伯说。 雷伯希望找到并证明能提升顿悟的方法,通过教导人们认识并从容地进入这种思维状态,培养人们更开放地接受直觉。 “如果你在现实世界做决定,这将意味着什么?你会对消防员说什么?”雷伯问,“是的,也许你会不得不说:‘不要关注感知细节。’也许你必须从对局部感知细节的强烈关注中退出来,从全局的角度来考虑整体情况,让直觉信息渗透到你的意识中去。” 科恩的研究人员所发现的大部分结论都具有某种直觉逻辑。不难理解,视觉演习训练是锤炼识别威胁的能力的方法。事实上,个体接受训练后可以识别出与更好表现有关的特定大脑状态,雷伯的这一见解与之前的认知增强项目研究得出的早期结论遥相呼应。 埃米·克鲁泽也想知道,能不能通过只观察大脑活动来判断某人是不是专家,有没有可能追踪到某人从入门到精通过程中的大脑活动变化? 为了回答这些问题,克鲁泽资助先进大脑监测公司(Advanced Brain Monitoring)的首席执行官克丽丝·伯卡(Chris Berka)开展了一系列吸引人的实验,这些实验都出自一项被称为“加速学习计划”的研究项目。位于加利福尼亚州卡尔斯巴德市的先进大脑监测公司,招募了来自附近彭德尔顿营的顶级海军狙击手教官。每一位志愿者前来接受检测时,伯卡和她的研究团队都会先在受试者的颅骨上放置一组24通道密集阵列电极,接上导线,用来跟踪呼吸和心脏反应,接着递给志愿者一把M4步枪,枪支经过改装,能够精确测量摆动枪口和扣动扳机等动作。然后,伯卡和她的团队让这些专家级射手经历他们在扣下扳机射中靶子之前通常都会经历的过程,并从实验数据中寻找感兴趣的模式。当伯卡和她的团队汇总结果时,他们发现了一些引人注意的事情。 “我们发现的是,在每一场完美射击前的2—5秒的时间内,我们看到了完全相同的心理、生理学特征。”伯卡说。 心率减慢,接着是长时间的缓慢吸气,然后是与射击相吻合的呼气(狙击手接受的训练是在呼气时射击)。但更有意思的是出现了两种不同的脑电图特征。第一种是所谓“中线θ波”活动增加,即在θ波范围内(4—7赫兹,每秒脑电波周期数)的一系列节奏波形。同时,大脑左颞叶区域出现一阵“α波”活动,这种频率范围介于7.5—12.5赫兹之间的特定神经振荡模式被认为与同步活动有关。 中线θ波似乎是一种反映狙击手在脑海中仔细检查或将完美射击视觉化的神经学特征。伯卡指出,狙击手的α波活动增加已经在许多其他实验室环境中得到证实,这正是反映精神集中的著名神经学特征。 “所以,你就像是关掉了传入的感官信息,注意力集中在靶子上,射出完美一击。”伯卡说。 “总共是3个特征,”她说,“心率减慢、中线θ波、左颞顶部区域α波。最吸引人的地方是,我们不仅从13名教练身上看到这种现象(每一发都是完全相同的模式),而且如果我们让他们坐在房间里,全副武装,想象一下射击场景,我们也会看到完全相同的模式。” 当被问及时,教练们报告称,其实他们主观上能意识到与这种神经模式有关的感觉。 “是的,我知道我处在那种状态,”伯卡回忆起不止一名狙击手这样告诉她,“我知道自己什么时候踩中那个点,会让我射出完美一击。我甚至会在战场上利用那种状态。” 许多人告诉她,这种状态是可以随意获得的,而且他们已经慢慢学会如何将之作为经验的附带效果来加以利用。有些人说,这“简直就像一只小小的开关”。“我周围发生的事情并不怎么重要。我能够全神贯注地专心射击。”伯卡回忆起其中几个人曾这样告诉她。 伯卡和她的团队在确定这些神经学特征之后,招募了150名平民和150名具有不同枪法技能水平的海军陆战队员,都不是专家。然后,他们制作了一套介绍枪法的标准视频,以确保培训的一致性,并将志愿者分成两组。对照组自行练习射击,也可以观看补充的教学视频。相反,实验组设置了脑电图和心率监测仪,提供实时的视觉或听觉反馈,这样受试者可以监测自己的心率和脑电波在何时进入或偏离最佳射手身上检测到的那种理想的专家状态。(大多数人更喜欢触觉反馈,其反馈形式是别在衬衫上的蜂鸣器,可根据心率的不同而发出振动,直到他们达到射击的最佳大脑状态后,振动才会停止。) “最开始,我们只是训练这些手上没有步枪的人尽可能地向专家状态靠拢,”伯卡说,“接下来,你戴着这套系统,拿起步枪,然后射击。” 反馈和专家状态训练,使得枪法技能训练的速度提高了2.3倍。换句话说,反馈实验组的人不管天赋如何,学习成为射击高手的速度都翻了一番。伯卡说,反馈训练可以让人明白什么是“专家”级的脑部状态,并学会掌控这种状态。 我们可以训练自己识别某种独特的“大脑状态”,无论是关于百步穿杨还是战场上发现危险,这种想法其实并不稀奇。运动员经常说“现场感”会帮助他们熟练投出篮球,看见棒球上的缝线。慢跑、阅读、写作、听音乐之际,我体会到无忧无虑的轻松和全身心的沉浸。我由此想到,确实有一种与注意力有关的特殊的大脑状态,有一种当我进入这种状态就能意识到的现场感。全世界安静下来,我专心致志,时光流逝如斯。 因此,在我看来,运用脑部扫描技术来训练这些技能,恐怕会在今后几年变得越来越普遍。这就引发了一个有趣的问题:如果说我们可以使用脑部扫描技术来检测与内隐学习、本能和专业技能有关的大脑状态,那么我们是不是还能检测到其他什么呢?我们可以往前推进多远?它又能帮助我们在医疗领域做些什么呢?
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