大脑的直觉
大脑的直觉
你好,欢迎来到知乎大学,我是葛鉴桥。
在之前的课程中,我们讲过许多跟大脑感知觉、还有认知功能相关的内容。而在这一次课上,我想跟大家讨论一下,我们大脑很重要的一种后台活动,那就是大脑的直觉。
其实在我们的日常生活中,很多想法和决定都是直觉式的,往往是你忽然就获得了某种认识、或者忽然就觉得应该怎样去做,而且你往往不会注意到整个决定的过程细节,觉得这个东西一下子就那么来了,我们所说的直觉 ( ituitio ),一般就是这样的体验。
用心理学家或者脑科学家的话来描述直觉,一般会有两个关键点:第一点,是对复杂信息以及复杂情境看似毫不费力的处理和评估;第二点,就是在这个决策或者决定的过程中,你的意识几乎不怎么参与其中,也就是说在你意识不到的时候,大脑已经替你做出「是」或者「否」的选择了。
我一直都觉得,大脑的直觉是一个特别酷、而且特别方便的东西,它能让人省去很多要进行心理斗争并且来回纠结的过程。根据 2002 年诺贝尔经济学奖得主、普林斯顿大学心理学教授丹尼尔卡纳曼的说法,直觉是我们认知加工的两种基本模式之一,是一种并行式、自动、联合式以及更情绪式的加工过程,可以对复杂信息进行快速不费力地评估。也就是说,直觉的存在,就是让我们大脑能特别快速、有效率的做事情,而且,很多时候,依靠直觉,你还可以把事情做得特别靠谱。
我们每个人都有过「直觉时刻」,比如,当你听到老虎的咆哮,直觉地就想撒腿快跑;当你听到小奶猫的叫声,直觉地又想上去撸两把;而当你看到一张陌生人的脸,有时候你立刻就能感觉到这个人很值得信赖、或者很不可靠,但你又说不出来为什么。
有些人可能觉得,看脸这个太过玄学,其实除了看脸的直觉之外,还有很多人在许许多多的领域都有很好的直觉,尤其是如果你在这个领域呆了很长时间、接受了大量的信息、进行过加工判断以及训练之后,你就可以对更复杂的信息模式产生直觉。
举个例子,在数学这个领域,我就见过不少有着很棒直觉的人。比如,一个往往需要在草稿纸上演算半天才能算出来的结果,有些数学高手看了一眼,就能感觉出你算的这个结果对不对。我虽然不是数学高手,但是也有幸体会过一次这样的直觉感受。
当时我还在念心理学的研究生,有一次课上讨论一篇最新的认知神经科学方面的方法学文献,里面涉及到一些数学方面的公式,其中有一个 2x2 还是 3x3 的矩阵,矩阵的元素里面还有未知数 x 之类的,论文里把这个矩阵给出来之后,后面紧接着就给出了对这个矩阵求得的逆矩阵。
我还记得当时看着那个逆矩阵,就感觉不太对劲。一般而言,我其实是个很懒的人,线性代数都是好久以前学的了,而且这篇文章还发表在一个很高端的期刊上,作者也是一位颇有建树的资深研究者,这样发表出来的论文怎么会在这种计算上出问题呢。但是当时那个不太对劲的直觉一直挥之不去,我就当场用纸笔算了一遍,发现结果和论文上不太一样。为了保险起见,下课之后我又回实验室用 matla 重新验算了一遍,发现论文上那个逆矩阵确实是错的。后来我还给作者发了邮件,告诉他这个错误。所以直觉有时候真的是很奇妙的事情。
许多人都对直觉很感兴趣,想知道我们大脑的直觉到底是怎么来的。脑科学家当然也不例外。只不过我们可以产生直觉的领域实在是太多了,根据信息的类别还有具体组织形式的不同,大脑直觉的运作也并不是都一样的。
比如说,我们对语言就会有直觉感受,举个例子,你一定有过这样的经历,话到嘴边突然忘词了,明明自己知道自己要说什么东西,但是就是说不出来;还有的时候,直觉可能就是某种语感。
2007 年的时候,一群德国的脑科学家就研究了这种类似于「语感」或者说「语言直觉」的东西。他们好奇的是,我们的大脑在语言加工中,对词语意思的直觉是如何产生的,还有这种说不出来的、对语义的直觉判断,和那种我们能明白地说出来的外显判断之间,在大脑加工里有什么不同。他们用了一种叫做「语义连贯性判断」的方法。在实验中,受试者会看三个单词,有时候这三个单词在某种程度上是有关联的,比如像,玩 ( layig )、计分 ( credit )、报告 ( reort ),这三个词的背后都和「纸牌」这个关键词有关系;有时候他们选的三个单词又完全不相关。而受试者在看到这三个词之后,要首先判断这些词之间是不是有连贯性,如果是有连贯性的,到底是和什么词有关联。
有时候受试者可以很清晰地指出,这些词是和哪个关键词有关联,而有些时候,人们会觉得明明这些词之间有着某种连贯性,但是又说不出具体是和什么有关联。后面的这一种情况,反应出来的就是我们语言上的某种直觉了。
所以研究者感兴趣的,就是人们在看到词语之后,能说出具体关联点时的大脑活动,以及明明觉得有关联又说不出到底是什么、直觉式的大脑活动之间,有什么相似和不同的地方。
结果他们发现,在直觉式的语言判断中,相比于外显的判断,大脑的左右两侧下顶叶以及右侧颞上回的区域,都有着更强的神经活动。我们的大脑顶叶往往又被称作是「联合皮层」,这个区域被认为是整合不同模态信息的地方;而大脑的右半球,在我们第一模块的课程中也提到过,被认为很擅长进行更加整体性的加工。右侧颞上回在以往的研究中,也总被发现,在语言加工中扮演整合那种看起来互相之间联系有点儿远的信息。
因此他们认为,这个大脑双侧顶叶和右侧颞上回参与的结果,反映出大脑的语言直觉,就是激活了一系列和语义信息以及语言加工有关的广泛脑网络,把貌似不那么相关的语言信息和语言知识,在后台、不需要意识到地、就整合到一起去,为我们形成了对语言意思连贯性的直觉感受。
有些人可能还会好奇,像语言文字这种我们人类已经用了至少几千年的东西,大脑的直觉是一种情况;那么对新产生的事物,我们大脑的直觉又是怎么回事呢?
2018 年的时候,有一群来自葡萄牙的脑科学家发表了论文,他们想研究的是计算机程序员,也就是码农们,对编程程序里的 ug ——也就是程序错误和漏洞——的直觉,是怎么在大脑里产生的。他们好奇的就是计算机程序以及编程语言,这种对几千年的人脑来说都很新鲜的直觉是怎么来的。
于是他们找来了 20 名职业程序员,平均年龄 28 岁,所有人都有计算机硕士或者博士学位,而且至少有 3 年以上的 C 语言编程经验。在程序中检查代码或者捉虫,都是他们日常工作的一部分。然后他们一边给这些程序员看好几大段程序代码、要求他们找出代码错误,一边扫描他们的大脑。当然,在实验之前,他们会给程序员们说明程序的目的、主要设计思路还有逻辑,在每段代码前也有用自然语言描述的代码说明,为了让程序员们能够尽可能掌握除虫所需的背景信息。然后等看到代码的时候,研究者要求程序员们一旦感觉到某行代码有问题,就立刻按一个「怀疑」键标识出来,然后他们可以慢慢再研究代码,去确定这行代码是不是真的有问题。等到他们研究出来,确定有问题之后,再按另一个「确认」键来表示。
研究者认为,程序员在迅速产生怀疑时所反映出的,就是编程直觉;而后面的确认过程就不是直觉式的了,而是有意识的、精细思考的过程。
他们考察了大脑活动之后发现,和后面的精细确认 ug 相比,程序员们的大脑在直觉感到有 ug 时,在左右两侧的前脑岛区域有着更强的活动,而且在左侧脑岛的活动强度还可以成功预测之后真正发现有 ug 的准确性。换句话说,那些在直觉感到有 ug 时、前脑岛活动越强的程序员,后面越会发现他们的直觉是对的,果然这就是个 ug,所以说他们其实对程序 ug 的直觉准确性越高。同时他们还发现,大脑的其他重要网络和相关脑区,比如默认网络、顶叶区域、前扣带回等等,在除虫的过程中对前脑岛区域是有着自上而下的调控的。
研究者们认为,脑岛本身就是一个整合语言信息、数学信息等复杂信息的决策脑区,虽然编程是人脑在近几十年才遇到的新情况和新信息,但是大脑把自己已有的「语言脑网络」「数学脑网络」「决策脑网络」「错误探测脑网络」「符号处理网络」等等重新组织、整合并且再利用起来,共同服务于这个新出现的事物——也就是正确编写程序代码。并且在此过程中,对人脑来说,像编程直觉这种需要利用到这么多复杂信息的新直觉的产生,和脑岛这个最擅长在不确定情境下整合信息、并作出直觉决策的脑区,有着密不可分的关系。
总结一下,今天我们主要介绍了关于大脑直觉的一些最基本的看法,以及一些有趣的脑科学发现。我觉得其中最重要的是,我们必须把直觉当回事儿来看。直觉并不是那么虚无缥缈、玄而又玄的东西,它其实就是我们大脑处理信息、尤其是处理复杂信息的一种方式,和我们所有有意识的思考和考量都是一样的。
或许这个比喻会让大家比较有感觉,有时候我们都会遇到这样的情况,你做了一件其实有点儿复杂的事情,比如你用几十种技法、复杂的构图、深沉的思想底蕴和前卫的艺术理念画了一张画,结果来了一个艺术小白问你,你是怎么画出来的?这时候你会有种千言万语都不知道从何说起、一句两句跟这个人都说不清楚的感觉。很多时候,我们的意识思维就像是这个小白,只能听懂那种简洁明了的话,而大脑在对复杂信息做出加工和判断之后,还要去和这个小白解释自己是怎么做的吗?我要是大脑,我也不乐意费这个劲啊。所以干脆这件事儿具体怎么做的就别说了,你也只能和小白说,就这么画出来了,好看吧?小白点点头说,我很喜欢。我想有时候我们大脑的下意识后台活动和有意识的加工活动之间,大概就是这样咯。
所以,不用否认直觉、它也是你大脑的产物,是我们所谓大脑「理性、精密思考」的重要补充,它有时候需要调动的大脑资源以及脑区、脑网络,可能比你进行专门的理性思考还要更复杂,但它就像一个默默为你保驾护航的保镖,只是行胜于言罢了。
好了,直觉告诉我,这节课到这里可以先告一段落了。
咱们下次课再见啦~
你好,欢迎来到知乎大学,我是葛鉴桥。
- 导言
随着课程的不断深入,我们探讨的主题从大脑对物质世界的基本感知觉,到人脑的社会功能,再到我们平时经常使用却常常被忽视的人脑功能与加工——比如睡眠、记忆等,这些内容其实都在我们大部分人现有的知识体系内。
但是别忘了,我们的课程不仅仅面向现在,「升级吧大脑」是为了探讨人类以及人脑在当前飞速发展的环境和社会中,如何进一步升级演化、以及可能的发展方向的。这节课与下节课的内容,就是我们第二模块的最后一部分知识点,之后我们就会进入到真正对大脑未来的探讨中。
而在这节课上,我想和你讨论的,就是我们大脑在已知的「视听触味嗅」五感之外,对世界的基本感觉和认识,是否还有别的可能性?我们常常提到的「第六感」如果存在,会是怎样的?
- 课程正文
我们都知道,视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉被称为「五感」,那你有没有好奇过,在这五感之外,大脑还有没有第六感、甚至第七、第八、第九感呢?这个问题也一直让脑科学家们很感兴趣。
人脑的第六感会是怎样呢?在深入挖掘下去之前,可能最先要回答的问题是,大脑对信息怎样的感知、对什么样信息的感知,才能称得上是一种「感」呢?我们听别人的声音,看别人的脸,一看或者一听,一般就能知道对方的性别是男是女,那么,我们算是有「性别感知」的第六感了吗?
当然不是。到底什么才是「感」,其实到现在大家还是有些争论的,不过近些年来比较公认的一种看法是,在人脑中对所有能称得上是一感的初级信息加工,都是有专门对应的皮层区域的,并且在这些专门的初级加工脑区,大脑对这种感觉信息的表征是呈现出地形分布特性的。
这句话乍一听比较绕,也不好理解,你可以暂且把这句话放到一边。不过,从大脑对信息进行加工组织的形式,来考察到底是不是第六感,倒确实是个很可行的办法。从这个角度来看,有一个近年来发现的人脑第六感还蛮有意思,那就是我们的「数量感」。
2013 年在《科学》杂志上,刊登了荷兰几位科学家的一篇研究论文。他们指出,人类和许多其他动物,都会依靠数量感来指导行为和决策,并且这种对数量的感知、尤其是比较少的数量,都不需要掌握跟数字有关的语言,即使是婴儿或动物都能做到。
这是一种在演化中被保留下来的认知功能,和我们很多其它初级感知觉——视听触味嗅都很像。确实是啊,不管你会不会说话,说的是什么语言,大家都能看到东西、听到声音、闻到气味、尝到味道、触摸到一样物体。对数量的感知貌似也是这样,因此才有人逐渐把我们对数量的这种感受称为「数感」,就像第六感一样。
而脑科学家们想问的问题是,我们的大脑对数感又是如何加工和表征的呢?之前的课程中我们讲过,大脑对视觉信息的加工和表征是在枕叶的初级视皮层进行的,对听觉信息的加工和表征是在颞叶的初级听皮层进行的,还有中央前回的初级运动皮层等等。那么,如果数感真的是一种初级感知觉,我们的大脑有专门的区域来加工数量感吗?这个脑区对数量信息的表征,有没有地形分布的特征呢?
于是,他们找来一组受试者,用磁共振成像扫描了他们的大脑活动,与此同时给他们观看了很多具有不同数量信息的图片。这些图片一般都是灰色背景,上面有几个圆点儿,有时候是一个圆点,有时候是两个,以此类推,通过这种视觉化的方式,呈现给大脑关于「数量」的信息。而且,为了排除其他一些干扰因素,这些图片也会有一些细微的变化,比如圆点儿的尺寸有大有小,或者有时候这个图案不是圆点儿,而是好几个小方块。脑科学家们想看到的,是这些数量在大脑里是如何被感知到的,大脑是不是像视觉听觉信息一样、按照地形特征来组织这些信息的。
实验的结果特别漂亮,他们发现在大脑的顶叶皮层——也就是我们说的联合皮层中的一小块区域,是表征这些数量信息的。而且,从 1 到 9,随着数量的增加,这块区域里对应的加工区,也从内侧向外侧逐渐移动。你还记得之前在「大脑地图」章节中介绍的方位表示方法吗?左右脑之间的中线是内侧,越往两边耳朵去就越是外侧。他们的研究结果发现,在大脑右侧顶叶上的这块数量感脑区中,最靠内侧——也就是中线的,是对 1、2 这种较少数量的表征;而越往右侧、也就是外侧延伸出去,对应表征的数量也在逐渐增加,3、4、5 等等;一直到最外侧的区域上,就是对数量 9 的表征了。这种对感觉信息表征根据地形位置不同的特性,就是我们开头说的那句很绕很难懂的话里,所谓大脑对初级感觉信息组织的地形分布特性。
这个发型很有趣的地方是告诉我们,人脑对数量,就像我们看到或听到东西一样,类似于一种最初级的感觉,好像第六感一样。你不需要语言、训练、上过数学课,也会有这种数量感。更有意思的是,这种能称得上数量感的感觉,只对比较少的数量有效,比如不超过 10 个这样的数量。如果数目再大,这种数量感就消失了。
说到这里,我想起一件很有意思的事情,可能会让你更好理解「数量感」。我在芝加哥大学做博士后研究的时候,我们做实验都需要招募志愿者,一般情况下会付给志愿者一些费用。有一次我的一个实验费用比较多,所以要提前去预支一笔现金用来付给志愿者们,当时是每个人付 20 美金,一共有 30 个人,所以我就找到我们实验室的秘书,预支这 600 美金的现金。以前报销的时候,她都是一股脑把几张百元大钞给我,但是这一次因为是预支,我希望她能给我 30 张 20 美元的钞票,这样我在给受试者费用的时候就比较方便,不需要找零钱了。于是她就按照我的提议,从保险柜里拿出一摞 20 美金,当着我的面数给我:「oe,two,three,four……」就这样一直到「thirty」,给我数了 30 张出来。当时她数着数着,这个数字就越数越大,我心里也越来越没底,听这种用英文表示的数量,怎么数我心里都有点慌。说实话,一个人说完「twety-three」以后就说「twety-five」,咱们这种非母语者肯定不会像听到「二十三」后面是「二十五」那样,立刻就能意识到不对。所以,秘书给我用英文数了这 30 张钞票之后,我当即决定用中文再数一遍,这样心里才踏实啊对吧。结果我没想到的是,秘书用英文数完了这摞钱以后,并没有把钱递给我,而是又拿回手中,默默自己再数了一遍。这时我忽然想到,我们这位秘书是以色列人,也不是英语母语者……于是,等她这次默默数完了,我就问她,你怎么又数了一遍啊?她一听就乐了,说是啊,我用希伯来语又数了一遍,这样数完我才觉得 make ee。
英文中 make ee 的这个 ee,就是我们说的五感的那个感,也就是数感的那个感。以往我去报销,比如这 600 美金,直接拿到手三五张百元钞票,因为数量少,拿眼睛一瞟,就获得了那个数感的 ee,不需要这么英文、中文、希伯来语来回切换。可是这次数量一上去,我们大脑中那个对应小数目的数感就不起作用了,只好依靠语言和数字来进行计数。
所以你也可以理解,当秘书把这一摞钞票递给我之后,我做的第一件事就是赶紧用中文 1、2、3、4 这么又数了一遍,数感就是这么有意思啊!
- 总结
在这一节课中,我们讲到了神奇的「数感」,这种感觉有专门对应的皮层区域对信息进行加工,且呈现出地形分布的特性。
如果说刚刚我们讲的大脑第六感、数感这种感觉,还算是在大家已知范畴内,那么下一节课我想分享的研究,可能就比较另类了。
或许我们人类真的有特殊的「第六感」,甚至已经不能算是「第六感」,ixth ee,而是应该被称作「人脑的超感」,uer ee 了。
好啦,我们下一节课再见!