超负荷的大脑：从3个方面了解大脑为什么不够用，从而锻炼大脑
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今天分享的书籍是《超负荷的大脑》。
托克尔·克林贝里（Torkel Klingberg）医学博士、哲学博士，著名的瑞典卡罗林斯卡研究院以及斯德哥尔摩脑研究院的认知神经科学教授，在大脑记忆领域有着极高的造诣。他将自己多年的学术成果转化为专门用于训练和改善工作记忆的软件，并收获了良好的市场反馈。林贝里的研究证明，工作记忆能力可以通过训练加以提高。
这本《超负荷的大脑》试图告诉读者，为什么你会觉得自己的大脑在某些情况下不够用，还列举了一些具有可操作性的锻炼脑力的方法。
01、认识工作记忆
这是一个被称为信息大爆炸的时代。为了在这个时代中生活和工作，人们开始边走路边打手机，边开会边收发电子邮件，边看电视新闻边浏览电脑网页，还要在纷乱嘈杂的环境中一心一意地与人对话、完成手头的工作。对此，许多人有力不从心之感。
一份美国的工作环境调查报告显示，每个办公室职员平均三分钟会被打搅一次，工作电脑平均会同时打开八个工作窗口。当代科技的发展和生活节奏的加快，都在鼓励我们——或者说在事实上强迫我们增强自己大脑的多任务协同处理能力。
当代生活里巨量的信息洪流，也给我们日常的工作生活带来了大量干扰噪声。在安静地阅读一本纸质书时，你可以轻松地进入专注状态，可当你在互联网上阅读文章时，就容易被文章四周的动态小广告干扰。那么在我们的大脑里，到底是什么东西在决定我们能否排除信息干扰，聚精会神地完成某一项特定任务呢？
心理学研究表明，我们协同执行多项任务的能力，以及排除信息干扰的能力，都与同一个核心能力相关，那就是大脑暂时存放信息的能力。当你在两项任务之间切换时，必须同时在大脑中切换两项任务各自所需的指令，这样大脑中的信息量就比只存储一套指令时多出了一倍。只有信息暂存能力足够强，你才能经受起双倍的工作负荷。而当你在嘈杂的办公室里执行某项任务时，只有稳健的信息暂存能力才能保证你的注意力不被分散，否则你就会很容易丢掉脑海里存放的信息，完全回忆不起来自己之前要干什么。
对于人类大脑暂存信息的能力，心理学界使用“工作记忆”这一概念来定义。简单来说，所谓的工作记忆，就是人们在有限的一段时间里记住信息的能力，这段时间一般只有几秒钟。心理学家阿兰·巴德利将工作记忆分为三个组成部分：
第一个部分负责存储视觉信息，被称为视觉空间模板，你下象棋时推演棋子在棋盘上的走法，用的就是这个模板；第二个部分负责存储文字信息，叫作语音回路，当你在记忆一串电话号码时，调用语音回路比较方便；第三部分是负责协调前两者的中心，被称为中央执行系统。
工作记忆的容量限制是它区别于长期记忆的重要特征。理论上说，长期记忆可以存储的信息量几乎是无限的，只要一件事情进入了你的长期记忆，哪怕几年后，你也可以轻松回忆起来。然而工作记忆需要时刻处在注意力的密切监控之下，一旦你的注意力转向别处，工作记忆里存放的内容很快就会丢失。
工作记忆并不只是简单地用来存储指令、数字和位置信息，它在我们的语言理解、学习、逻辑推理等复杂的大脑认知功能中也占据着核心地位。
比如：93减去7加上3等于多少？这是一道简单的心算题，我们试着梳理一遍这个过程中所发生的思维活动。如果你的思路和大多数人一样，那么你一开始会先用93减7来得到86，然后把86记下来，接着回想起下一项任务，也就是加3。接着你再回忆起之前得到的86，加上3，得到了最终结果89。
在这个过程中，你不仅记住了问题，还记住了中间结果，并经历了中间结果在大脑里的保存和调出。以上这些思维活动都得依赖工作记忆，没有工作记忆的参与，哪怕上面这种简单的心算题你也算不出来。
那么工作记忆能力到底是由大脑中的哪些区域实现的呢？为了寻找这个问题的答案，科学家们使用了磁共振成像扫描仪。这种仪器可以直接查看大脑不同部位的工作情况。一旦某个大脑区域被激活，在磁共振扫描仪上，这个区域就会被“点亮”。在磁共振扫描仪的帮助下，加利福尼亚大学伯克利分校的克雷顿·柯蒂斯和马克·德斯波西托设计了一个心理学实验来测试15名受试者的工作记忆，在测试的同时他们对大脑进行了不间断的扫描。实验结束后，两位研究者对扫描仪采集到的四万多张脑部影像进行分析，发现大脑中叫作顶叶、额上回和额中回的三个脑区出现了强烈的活动。这说明，负责工作记忆的是大脑中的三个局部区域，并不是整个大脑。
那么工作记忆的容量为什么会是有限的呢？本书作者设计了一项心理学实验，先让被试者执行一个需要用到视觉工作记忆的任务，再执行一个用到听觉工作记忆的任务，最后同时执行这两项任务。测试的同时，他还使用磁共振扫描仪观察受试者的脑部激活情况。结果发现，在同时执行两项任务时，每个任务在大脑中所对应的激活脑区发生了重叠，而且重叠得越多，两个任务之间的相互干扰也会越强烈。这个实验说明，大脑里的这种区域重叠现象，就是我们信息处理能力的瓶颈所在。
02、如何提升大脑信息处理能力
在心理学界中，有一个非常著名的现象叫作弗林效应。20世纪80年代，新西兰社会学家詹姆斯·弗林在检查人们历年的智商测试分数时发现，从1932年到1978年间，每隔十年，被测人群的平均智商就比十年前的平均值增加三分。这意味着一个人如果在1990年的智商测试中成绩只能达到平均水平，那么这个人回到30年前，他的成绩排名将进入前六分之一。经过更广泛的考察后，弗林发现这一现象广泛存在于很多国家，这说明智商增长现象与民族文化和教育水平无关。
要知道，这可是非常违反常识的，因为根据考古学研究，当今人类的大脑结构，和生活在四万多年前的克罗马农人几乎完全一样。如果现代人类的先天资质并不比他们的祖先们更强，那么人类的智商为什么会逐代发生可以观察到的显著进步呢？作者认为，这是由于全世界的大众文化在过去的三十年里，总体上正变得越来越复杂，而不断提升的复杂性，就是产生弗林效应的重要原因。
比如，在二十世纪70年代的警匪剧《极速双雄》中，每一集都只有两个相同的主角和一条简单的故事线。而到了90年代的美剧《黑道家族》里，剧情就已经演变成了五到十条情节线索相互纠缠、相互影响的复杂结构。如果说过去的电视剧观众只用坐在沙发上思考“最后到底会发生什么”，那么当代的观众们则更多地在思考“现在究竟是怎么回事”，同时脑海里不得不一直拼凑各种线索，这可是一项非常辛苦的练习。
总体来说，媒体、信息技术都在不断增加我们工作记忆的负荷，从而逼迫我们提升了自己的工作记忆，这反过来又为负荷的进一步提升打下了基础。因此，我们可以看出大脑是具有可塑性的。
比如，被试者受伤失去了自己的食指，导致来自食指的感觉信息不再传递到大脑里的对应脑区，这块脑区就会开始萎缩，而周边接收来自中指、拇指等肢体感觉信息的脑区则开始扩展，慢慢侵占这个原本属于食指的区域。在另一项实验里，麻省理工学院的梅甘卡·苏尔教授把动物向大脑传输视觉信息的神经接入到了处理听觉信息的脑区，诱导原本处理听觉的脑区重组，变得像视觉皮层，于是实验动物开始依靠它们的听觉皮层来观察四周。
与工作记忆有关的脑区同样具有可塑性，那我们是否可以针对这些脑区开展强化训练呢？受此启发，一些科学家们开始研究治疗注意力缺陷障碍的方法。注意力缺陷障碍是一种容易被忽略的精神疾病，更通俗的说法叫多动症，患者的特点是难以维持自己的注意力，难以规划任务，日常活动中容易出现健忘。
现代心理学研究证明，工作记忆的缺失有可能是导致多动症的重要原因。患有该疾病的儿童不仅工作记忆容量较小，而且病情还会随着年龄的增长而不断恶化。一些治疗方案是让患者服用一种名叫安非他命的药剂来提升中枢神经系统的兴奋性，但安非他命具有成瘾性，长期使用会有危险。
作者另辟蹊径，开发了一款名为“记忆机器人”的软件来训练多动症儿童的工作记忆。这个软件要求受试儿童每天练习四十分钟，训练任务包括记忆一组位置信息，或是记忆一串字母和数字，每次训练都是全新的组合。一旦他们的表现进步了，游戏难度就会提高，因此受试儿童可以不断挑战自己的极限。作者在经过两年的实验分析后发现，使用这款软件训练的儿童，工作记忆改善的幅度大约是百分之十八，而且这种改善不是暂时的，经过三个月后再检测，效果依然存在。受试儿童的父母也普遍表示，经过训练后，孩子变得更加专注了，在学习生活中，对注意力的控制能力也有明显的进步。
03、日常生活中大脑的训练方法
那么对于我们普通人而言，在日常生活中可以通过什么手段来训练自己的大脑呢？作者指出，如果想全面提升自己在逻辑思维、阅读理解等多个方面的脑力，而不是某项特殊技能的熟练程度，那么你需要锻炼的就是自己的工作记忆能力。锻炼工作记忆最简单的方法是阅读、下棋、弹奏乐器和跳舞这几项活动。
1、下棋
爱因斯坦医学院的乔·韦尔盖赛对超过四百名老年人进行了为期五年的观察，发现如果每周能够进行八次以上的上述活动，发生老年痴呆的风险会降低一半。这其实也是显而易见的，因为下棋对工作记忆和注意力控制有着相当高的要求，预先想好接下来的几步棋该怎么走，对普通人而言可能是工作记忆负荷最高的日常活动之一了。
2、阅读
作者指出，我们可以主动去阅读自己不熟悉的领域，比如阅读菜谱，尝试看自己能否一次性地把烹饪步骤全都装入自己的工作记忆，直到烹饪完毕。这无疑是一种更能带来乐趣的脑力锻炼方式。然而必须明确的是，如果希望训练有效，一定要达到足够的训练频率和强度。
3、冥想
在练习冥想时，你要半闭着眼睛静坐，专注于自己的姿势和呼吸。你要做的就是数你的呼吸，每呼吸一下计一次数，直到数到十，然后从头开始。计数的作用是让你知道自己从什么时候开始走神，如果你忘了数到几，或者突然发现自己已经数到了十六，你就会意识到自己的注意力已经分散了。
4、电脑游戏
尽管媒体一直在渲染电脑游戏对儿童大脑发育的损害，但现有的科学研究却普遍得出了相反的结论。瑞典国立公共卫生研究院系统性地总结了三十篇探讨游戏对玩家影响的研究报告，发现其中的六篇研究证明，游戏能够增强玩家的空间技巧和反应时间，同时没有任何一篇报告显示游戏会对人们的工作记忆造成损害，也没有证据表明游戏会在青少年玩家中引发注意力缺陷障碍。
当然，有得必有失，对于一个还处在学生时代的青少年来说，将太多时间花在打游戏上，势必会导致没有足够的时间来学习功课。所以说，关键的问题在于是否合理安排了时间，而不是电脑游戏本身。事实上，已经出现了很多以提升玩家特定技能为目标的严肃游戏。
比如一家名为应用认知工程公司的机构，开发了一款叫作“健智房”的游戏。这个游戏最初是为以色列军方开发的，用来改善战斗机飞行员的表现。现在它经过重新包装后面向职业篮球运动员上市销售，号称能够改善职业篮球运动员的注意力、判断力和空间感知等一系列基本技能，将一个球队的场上表现提升百分之二十五。
也不是所有的游戏都对提升工作记忆有显著的效果，比如书中提到的一项研究就证明，俄罗斯方块只能提升玩家解决空间视觉问题的能力，没有证据表明它对工作记忆会有什么改善效果。所以如果想要通过游戏来提升自己的脑力，选择合适的游戏是至关重要的。