我们的古老大脑如何应对数字干扰时代

本故事刊登于2020年5月刊。订阅《发现》杂志阅读更多类似故事。

认知神经科学家亚当·加扎利（Adam Gazzaley）说，从根本上讲，“人类是寻求信息的生物。”

这可能就是问题所在。

虽然互联网和智能设备让我们能够前所未有地获取我们渴望的数据，但我们似乎不知道如何应对这些技术所带来的信息洪流。

根据尼尔森市场研究集团最近的一项调查，美国人平均每天花近四个小时在电脑和移动设备上，其中近四分之一的时间花在社交媒体上。虽然这种“像素凝视”的好处很多，但坏处也可能很可怕。在公共领域，在线过滤器会产生气泡，强化我们的先入之见并加剧我们的愤怒。我们挥舞着推文，就像挥舞着干草叉一样，被卷入虚拟暴民；我们中的一些人甚至在现实生活中采取暴力。我们通过数字技术增强的部落主义颠覆了政治规范并影响着选举。

在家里，敲击屏幕的声音取代了晚餐时的交谈。教授们面对着满屋子玩Snapchat的“僵尸”学生。2017年的一项研究发现，工作中使用智能手机的时间每周给公司造成150亿美元的生产力损失。边开车边发短信每年导致超过30万起车祸。每年有数百人因为边发短信边撞到东西而住院。随着我们的设备变得越来越智能、高效和互联，它们似乎也让我们变得越来越愚蠢、分心和分裂。

越来越多的研究表明，这个难题源于我们DNA中根深蒂固的一个特征：我们无与伦比的求知欲。加利福尼亚大学旧金山分校的神经科学家、合著《分心的大脑：高科技世界中的古老大脑》一书的亚当·加扎利说：“这是一种古老的驱动力，导致我们与周围世界互动的方式变得复杂多样。”

加扎利和其他专家认为，我们当前的困境在于我们对信息的巨大胃口与我们有限的注意力容量之间的差距。要理解我们是如何走到这一步的——也许，还要找到出路——了解我们的大脑是如何形成的至关重要。

我们头脑中的计算机

西雅图艾伦脑科学研究所的神经科学家克里斯托弗·科赫（Christof Koch）称人脑为“已知宇宙中最复杂的物体”。我们头脑中的这台计算机包含约860亿个处理单元，即神经元，它们编织成一个分布式网络，拥有数万亿个连接，即突触。一生中，它能存储大约10亿比特的数据：是国会图书馆信息的5万倍。它能创作小说和交响乐，找出如何将宇宙飞船送出太阳系，并创造出在某些方面超越自身的电子大脑。

然而，这个奇迹的起源却出奇的简单。大约700万年前，人科动物——我们灵长类家族树的一个分支——开始向直立行走漫长过渡。两足行走，即用两条腿走路，解放了我们的双手，用于制造和操作工具。它也使我们能够走更远的距离，这是我们走出非洲森林和稀树草原的关键。佛罗里达州立大学人类学教授、圣达菲高级研究学院高级学者迪恩·福尔克（Dean Falk）专门研究大脑进化，他指出：“如果你看看非人类灵长类动物，它们就像在下面还有一套手一样。”“当我们的脚成为承重工具时，一切都开始了——并非双关。”

这并不是说效果是立竿见影的。300多万年前，南方古猿阿法种（Australopithecus afarensis）的脑容量，很可能是第一个完全两足行走的人科动物，仅比黑猩猩略大。但到至少30万年前智人（Homo sapiens）出现时，脑容量已增加了两倍。我们的大脑与身体的比例是其他哺乳动物的六倍，而我们大脑皮层（大脑外层，负责认知）的神经元密度比地球上任何其他生物都高。

近年来，科学家们已经发现了大约二十几种基因变化，这些变化可能帮助我们的大脑不仅变得更大，而且具备无与伦比的能力。“这不仅仅是一个飞跃，”威斯康星大学麦迪逊分校古人类学家约翰·霍克斯（John Hawks）说，“许多适应性变化都在起作用，从新陈代谢调节到神经元形成再到发育时间。”例如，一段名为HARE5的基因调控DNA在黑猩猩和人类之间略有不同；当杜克大学的一个团队将这两种版本引入小鼠胚胎时，获得人类版本的胚胎发育出的大脑要大12%。同时，名为NOTCH2的基因突变增加了我们神经干细胞的产生，并延迟了它们成熟为皮层神经元，这可能是我们大脑生长远长于其他灵长类动物的部分原因。FOXP2基因对许多物种的语言交流至关重要，它在人类和我们最接近的现存猿类亲属之间有两个碱基对的差异。我们的突变可能解释了为什么我们会说话而黑猩猩不会。

我们的大脑也受到外部力量的影响，这增加了更聪明的原始人类基因传承下去的可能性。专家们仍在争论哪些因素最重要。福尔克（Falk）认为，失去抓握的脚是至关重要的：当婴儿不能再像非人类灵长类动物那样紧抓母亲时，从远处安抚他们的需求导致了语言的发展，这彻底改变了我们的神经组织。其他研究人员认为，饮食上的变化，例如吃肉或普遍烹饪食物，使我们能够拥有更短的消化道，从而为消耗大量卡路里的大脑释放出更多能量。还有一些人则将我们大脑的进化归因于日益复杂的社会或日益严峻的环境挑战。

可以肯定的是，我们的神经硬件是在与今天截然不同的条件下形成的。数千年来，我们必须警惕危险的捕食者、敌对部落、潜在的食物和住所来源——仅此而已。正如麦吉尔大学神经科学家丹尼尔·J·列维廷（Daniel J. Levitin）在他的著作《有组织的心灵》（The Organized Mind）中所说：“我们的大脑进化是为了一次只专注于一件事。”

而我们的数字设备，从设计上就让这几乎不可能。

科技与大脑

大脑中使我们能够制定复杂计划并付诸实施的部分——可以说，使我们最像人的部分——是前额叶皮层。这个区域在智人中只比黑猩猩或大猩猩稍微大一点，但它与其他大脑区域的连接更广泛、更复杂。尽管有这个先进的网络，我们的计划能力远强于我们专注于给定任务的能力。

原因之一是，像所有动物一样，我们进化出在感知到危险时能立即转移注意力：可能是预示捕食者靠近的树枝折断声，也可能是暗示树后有敌人的阴影。我们的目标导向的、自上而下的心理活动，在这些新奇和显著性的自下而上力量面前，几乎毫无胜算——这些刺激可能是意料之外的、突然的、引人注目的，或者能唤起重要经历的回忆。

“许多科技设备都使用自下而上的刺激来将我们的注意力从目标中引开，比如蜂鸣声、震动和闪光，”加扎利说。此外，即使在静音模式下，我们的设备也以无限、即时可用的信息诱惑着我们。这些唾手可得的数据可能是新闻（我们最不喜欢的政治家的最新失态）、事实（我们最喜欢的演员的电影作品）、社交（我们自拍照获得的赞数）或者仅仅是纯粹的乐趣（那段关于土豚玩雪橇的视频）。但所有这些都刺激着我们根深蒂固的求知欲。

这种冲动并非我们独有。在高等灵长类动物中，脑部扫描显示，最初用于觅食的神经回路也控制着更高级别的认知行为。甚至猕猴对新信息的反应也和对水果或水等原始奖励的反应一样。当动物在丛林中找到一个成熟的芒果——或在实验室中解决一个问题——多巴胺能系统中的脑细胞就会活跃起来，产生一种愉悦感。这些细胞还会与帮助获得奖励的大脑回路建立持久的连接。通过在这些回路激活时触发积极情绪，该系统促进了学习。

当然，人类比任何其他动物都更贪婪地搜寻数据。而且，像大多数搜寻者一样，我们遵循本能策略来优化我们的搜索。研究动物觅食的行为生态学家已经开发出各种模型来预测它们可能的行动路线。其中一个模型是边际价值定理（MVT），适用于食物零散分布、资源贫乏区域穿插其中的搜寻者。例如，MVT可以根据一个评估停留成本和收益的公式（每分钟获取的坚果数量与旅行所需时间等）来预测松鼠何时会停止在一棵树上收集橡子并转移到下一棵树。加扎利将数字环境视为一个类似的环境，其中“补丁”是信息来源——一个网站、一部智能手机、一个电子邮件程序。他认为一个类似MVT的公式可能支配着我们的在线搜寻：每个数据补丁随着时间的推移提供递减的回报，因为我们耗尽了那里可用的信息，或者我们开始担心在其他地方可能找到更好的数据。

下一个数据补丁的召唤可能会让我们从Facebook跳到Twitter，再到Google，最后到YouTube；它也可能干扰我们实现目标——完成工作截止日期、专心听课、与所爱之人面对面交流。加扎利说，它以两种基本方式做到这一点。一种是分心，他将其定义为“我们在外部环境中遇到或在我们自己内心产生的与目标无关的信息片段”。我们试图忽略手机的提示音和震动（或我们害怕错过它们所代表的数据），却发现我们的注意力因此而受损。

另一种目标杀手是中断：我们从自上而下的活动中休息一下，以满足我们的信息零食。这通常被称为多任务处理，听起来好像我们同时完成了几件事——撰写季度报告、回复客户电子邮件、关注政治家的失态次数、偷看那只土豚。实际上，这意味着我们什么都做不好。

“我们想做的事情和我们实际能做的事情之间存在冲突，”加扎利说，“每次（注意力从一个任务切换到另一个任务）都会付出代价。”例如，一项研究发现，IT工作人员在被打断后平均需要25分钟才能恢复项目。除了严重影响效率外，这种 juggling 行为还会导致高水平的压力、挫折和疲劳。

它还严重破坏了工作记忆，即让我们能够将一些关键数据在头脑中保持足够长时间以应用于任务的功能。多项研究表明，“媒体多任务处理”（即在数字数据源之间切换的科学术语）会使这个心智区域超负荷，导致我们注意力不集中，更容易犯错。例如，2012年，加拿大研究人员发现，在课堂上使用笔记本电脑进行多任务处理不仅会阻碍使用者自己的学习，还会阻碍坐在附近的学生的学习。严重的媒体多任务处理与认知控制下降、冲动性增加以及前扣带皮层（一个与错误检测和情绪调节相关的大脑区域）体积减小有关。

我们与他们

情绪调节是科技对我们古老大脑造成破坏性影响的另一个核心：加剧部落倾向。我们的远古祖先生活在小型游牧部落中，这是人类历史大部分时间的基本社会单位。古人类学家霍克斯（Hawks）说：“争夺资源和空间的群体并非总是和平相处。”“我们是这个过程的产物。”

如今，许多分析人士认为，部落主义在全球民族主义运动的复兴和美国政治两极分化的急剧加剧中表现出来，这两种趋势都在线上尤为突出。2015年发表在《美国政治学杂志》上的一项研究发现，党派归属已成为共和党人和民主党人身份认同的基本组成部分。社交媒体促使我们公开表达我们的热情和信念，这有助于助长作者所说的“党派偏好逐渐侵蚀非政治和迄今为止的个人领域”。

我们天生就擅长区分“我们”和“他们”。当我们与内部成员互动时，多巴胺的释放会给我们带来一阵愉悦，而外部成员可能会引发负面反应。获得在线“赞”只会加剧这种体验。

我们退回到部落模式可能也是对网络引发的数据爆炸的反应。2018年，心理学家托马斯·希尔斯（Thomas T. Hills）在《心理科学展望》杂志上回顾了一系列关于信息泛滥的早期研究。他发现，数字介导的极端主义和两极分化的激增可能是认知超载的反应。在信息狂潮中，他认为，我们依靠根深蒂固的偏见来决定哪些数据值得我们关注（参见“部落科技”侧边栏）。结果：羊群效应、回音室和阴谋论。“找到与我原有信念一致的信息让我成为内部群体中更好的成员，”希尔斯说，“我可以告诉我的盟友，‘看，这就是我们是对的证据！’”

在某些情况下，偏袒自己的部落会激发看到其他部落受苦的愿望。“并非所有外群体都是等同的，”哈佛大学心理学家米娜·西卡拉（Mina Cikara）说，她研究的是导致一个群体从另一个群体的痛苦中获得快乐的因素，这种反应被称为幸灾乐祸。“美国人对加拿大人（比如说）的反应方式与他们对伊朗人的反应方式不同。”她解释说，导致这种恶意的原因是“一种认为该群体与我们作对，并且他们有能力实施威胁的感觉”。例如，当红袜队和洋基队的球迷看到他们的对手球队未能得分时，即使是对阵第三支球队，他们大脑腹侧纹状体的活动也会增加，该区域与奖励反应相关。

2016年总统大选期间，俄罗斯黑客主要致力于说服不同的美国群体，认为另一个群体正在试图攻击他们，这绝非巧合。但外国代理人绝不是在线部落主义的主要推手。任何在社交媒体上花过时间的人都知道，网络上充斥着大量的本土幸灾乐祸。

现在与未来

别指望硅谷巨头会重新设计他们有利可图的产品，使其不再那么过度利用我们老式的神经回路。加扎利说：“精灵已经从瓶子里出来了。”“把它放回去不是一个现实的计划。”

然而，我们可以进化。希尔斯建议，对抗数字部落主义最可靠的方法是警惕偏见，拥抱批判性思维，并鼓励他人也这样做。加扎利则提出了一系列策略，旨在让我们的y大脑更不容易受到干扰和打断，并改变我们的行为以抵制科技的诱惑（参见“驯服我们的科技”侧边栏）。他说：“通过养成更健康的习惯，我们可以改善与科技的关系。我们是一个适应性很强的物种。我想我们会没事的。”

部落科技

面对科技带来的认知超载，人类通过依赖进化形成的偏见来判断什么值得关注，英格兰华威大学心理学教授托马斯·T·希尔斯（Thomas T. Hills）说。希尔斯表示，这些倾向可能帮助我们的祖先生存下来，但今天却不总是符合我们的最佳利益。他指出了四种“认知选择”类型，这些类型助长了数字部落主义。

选择与信念一致的信息。这也被称为证实偏误，它使我们倾向于偏爱与我们已有的想法一致的数据。在史前时代，这可能导致人们将暴风雨视为萨满控制天气的证据——这种解释加强了社会凝聚力，即使它是错误的。今天，证实偏误可能导致更严重的错误，例如将寒潮视为气候变化是骗局的证据。

选择负面信息。这种倾向，也称为负面偏见，使我们祖先的大脑优先关注捕食者的警报，而非其他威胁较小的注意力类型。如今，它可能导致我们偏爱坏消息而非好消息——例如，将一个外部群体成员的单一可怕罪行看得比数据显示该群体总体守法的证据更严重。

选择预测性信息。这种倾向常被称为模式识别偏见，它帮助我们在混乱中发现秩序。注意到大型猎物在夏季首次降雨后往往会出现在稀树草原，这会给早期人类带来进化优势。然而，今天，对模式的偏好可能导致我们在没有阴谋的地方发现阴谋。

选择社会信息。这种“从众偏见”促使我们在不确定的环境中跟随大众。回到过去，“如果部落里的其他人都在往河边跑，他们可能有一个好理由，”希尔斯说。但是，如果你的Reddit社区里每个人都说一位著名政治家在一家披萨店的地下室经营儿童性交易团伙，那么，在下定决心之前，最好访问一个事实核查网站。

驯服我们的科技

神经科学家亚当·加扎利提出了两种基本方法来保护我们的大脑免受科技的负面影响：增强我们神经回路的功能，以及改变我们的日常行为。虽然有些策略任何人都可以掌握，但有些仍然是实验性的。

抵制塞壬的呼唤

这些方法旨在提高我们大脑忽略干扰和从中断中恢复的能力。

• 教育。研究人员正在开发各种课堂课程，旨在加强认知控制——即在具有挑战性的条件下也能保持专注的能力。

• 神经反馈。这项技术于20世纪60年代引入，教导练习者在脑机接口的帮助下控制自己的脑电波。它在治疗ADHD和焦虑症等疾病方面取得了一些成功，少数小型研究已将该方法与注意力和工作记忆的改善联系起来。

• 大自然。越来越多的研究表明，走到户外可以帮助疲惫的大脑恢复活力。

• 认知练习。临床试验表明，某些心智练习，包括专门设计的视频游戏，可以提高注意力和抵御干扰的能力。然而，市售“脑力游戏”功效的证据仍然不明确。

• 冥想。多项研究表明，冥想可以提高注意力、记忆力和处理速度。

• 体育锻炼。大量研究表明，有氧运动可以增强大脑的灵活性和韧性。

日常进化

这些基于证据的行为修正通过限制科技的便捷吸引力和可及性，来减少其诱惑。

• 开车时，与乘客交谈、听有声读物或欣赏音乐（这些都比打电话或发短信更不容易分心）。与朋友、家人和同事设定预期，除非真正紧急情况，否则在路上不会使用手机。

• 工作时，限制自己只使用一个屏幕，并把桌上所有非必要的工作材料收起来。决定完成任务需要哪些程序或应用程序，然后关闭所有其他的。避免使用标签页；当您用完一个网站后，就关闭它。也关闭电子邮件，只在指定时间查看电子邮件和社交媒体。各种应用程序可以阻止访问网站，以防止您作弊。将智能手机静音；如果仍然感到冲动，请将其移到另一个房间。经常休息以重启大脑；出去散步或只是凝视远方做白日梦。

• 与朋友或家人聚会时，请在场的每个人都关掉手机。如果这太难了，可以尝试使用“科技休息”，允许每人每15分钟简短地查看一次手机。将某些区域设为无设备区——尤其是餐桌和卧室。但加扎利说，一起看电视或玩视频游戏实际上可以增进亲密感。

改编自亚当·加扎利和拉里·D·罗森的《分心的大脑：高科技世界中的古老大脑》。麻省理工学院出版社，2016年。