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“扒雞大媽”趙淑芳在最強(qiáng)大腦節(jié)目中表演了“看字知筆畫”的能力，即隨意給出一句話(節(jié)目中要求在12個(gè)漢字以內(nèi))，她都可以快速報(bào)出這句話中所包含的所有漢字的筆畫數(shù)之和。這一能力讓在場(chǎng)的科學(xué)評(píng)審感到驚嘆，一時(shí)難以進(jìn)行評(píng)價(jià)和打分。

為什么數(shù)筆畫這種看上去平淡無奇的能力卻能讓人感到驚訝呢? 在日常學(xué)習(xí)和使用漢字的過程中，人們一般并不會(huì)對(duì)筆畫數(shù)量的信息進(jìn)行加工和記憶。需要數(shù)筆畫的時(shí)候，往往需要一筆一畫地重現(xiàn)漢字書寫過程，而這一過程也就需要較長的時(shí)間才能完成。

那么，“扒雞大媽”是如何做到在如此短的時(shí)間內(nèi)報(bào)出漢字筆畫數(shù)的呢? 有兩種可能的假設(shè): (1) 記憶假設(shè)，即“扒雞大媽”可能是在日常生活中以內(nèi)隱或外顯的方式加工和記憶了漢字筆畫數(shù)量的信息，然后在“數(shù)筆畫”的表演中，直接將筆畫數(shù)量信息從記憶中提取出來，這和人們對(duì)字形、字音、字義的記憶類似; (2) 視覺加工假設(shè)，即“扒雞大媽”可能是因?yàn)閷?duì)漢字有較好的早期視覺識(shí)別與加工的能力，因此能夠很快地?cái)?shù)出漢字的筆畫數(shù)量。研究顯示，自閉癥譜系患者中有一些人就具有這種超乎常人的視覺加工與數(shù)量辨別能力。

通過從全國各地找到多位具有這種“看字知筆畫”能力者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)表明，這些被試識(shí)別漢字的速度與常人沒有差異，也就是說被試與正常人相比并不存在對(duì)漢字的早期視覺加工優(yōu)勢(shì)，因此也就否定了上文中提出的視覺加工假設(shè)。同時(shí)，功能性磁共振成像實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，被試在數(shù)筆畫過程中的反應(yīng)越快，與記憶相關(guān)腦區(qū)左側(cè)海馬的激活就越強(qiáng)，存在顯著的負(fù)相關(guān)。這一結(jié)果為前面提到的記憶假設(shè)提供了直接的證據(jù)支持。

除了腦成像的結(jié)果外，其他行為實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也為記憶假設(shè)提供了間接的證據(jù)支持。首先，發(fā)現(xiàn)日常生活中漢字出現(xiàn)的頻率顯著地影響了被試數(shù)筆畫的速度：對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的高頻漢字?jǐn)?shù)筆畫所需要的時(shí)間明顯低于低頻漢字、假字、偽字以及繁體字。也就是說被試對(duì)于日常生活中經(jīng)常出現(xiàn)的高頻漢字進(jìn)行了更多的學(xué)習(xí)與記憶，因此數(shù)筆畫的速度也就更快。其次，使用眼動(dòng)儀追蹤發(fā)現(xiàn)被試在數(shù)筆畫過程中眼動(dòng)較少，沒有明顯的注視點(diǎn)移動(dòng)現(xiàn)象，幾乎是看一眼漢字就立即報(bào)告出了筆畫數(shù)目。正常人在數(shù)筆畫的過程中需要追蹤和掃描漢字字形中的每一個(gè)筆畫，而“扒雞大媽”們并不是一筆一畫數(shù)出來筆畫數(shù)目，更可能是在看到漢字后直接從記憶中提取該字的筆畫數(shù)量信息。

“扒雞大媽”趙淑芳在《最強(qiáng)大腦》中的表演項(xiàng)目(A)及實(shí)驗(yàn)研究中的主要實(shí)驗(yàn)流程(B)

除了對(duì)常見漢字筆畫的學(xué)習(xí)與記憶外，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明被試也會(huì)采取一些策略來幫助計(jì)算漢字的筆畫數(shù)目。值得注意的是，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)被試計(jì)算加法的心算速度明顯高于控制組，而這一心算能力一方面能幫助他們?cè)谑褂貌呗詴r(shí)更快地得到漢字部件的筆畫數(shù)之和，另一方面也可以幫助他們更快地完成多個(gè)漢字的數(shù)筆畫任務(wù)。

在確認(rèn)了記憶在“看字知筆畫”這一能力中的重要作用后，不禁要問，為什么他們會(huì)在日常生活中加工和記憶這些看似無用的漢字筆畫數(shù)目信息呢? 我們猜測(cè)這一能力的產(chǎn)生可能與自閉癥和強(qiáng)迫癥的相關(guān)特質(zhì)有關(guān)。

自閉譜系量表和強(qiáng)迫行為量表評(píng)定分析結(jié)果表明，盡管這些被試者都沒有達(dá)到自閉癥和強(qiáng)迫癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)，但是他們?cè)谶@兩個(gè)量表上的得分與數(shù)筆畫所需要的時(shí)間均存在顯著的負(fù)相關(guān)。即傾向越強(qiáng)，數(shù)筆畫的速度越快。前人研究發(fā)現(xiàn)，一些自閉癥患者往往會(huì)傾向于對(duì)客體的局部細(xì)節(jié)特征進(jìn)行加工，而在本實(shí)驗(yàn)中，被試雖然沒有被診斷為自閉癥，但是這種認(rèn)知加工風(fēng)格的傾向使得被試能夠更加容易地從高度結(jié)構(gòu)化的信息中獲得有關(guān)單個(gè)元素的知識(shí)并進(jìn)行精確記憶，有利于他們關(guān)注漢字的筆畫數(shù)目。類似地，盡管這些被試也沒有被診斷為強(qiáng)迫癥，但強(qiáng)迫性行為的特點(diǎn)和傾向仍然會(huì)使得他們?cè)谟邢薜姆秶鷥?nèi)表現(xiàn)出強(qiáng)烈興趣和重復(fù)性行為，例如學(xué)習(xí)和記憶漢字的筆畫數(shù)目，這種興趣也很可能會(huì)作為動(dòng)機(jī)來提高被試加工和記憶筆畫數(shù)量信息的積極性。總而言之，這些認(rèn)知行為的傾向可以在一定程度上解釋“扒雞大媽”“看字知筆畫”能力的根源。

“捕風(fēng)者”曹全全在節(jié)目中的挑戰(zhàn)項(xiàng)目是在一個(gè)電影片段中插入另一部電影的一幀，他需要分辨這一幀畫面來自于哪部電影。一般人(如在場(chǎng)嘉賓)在42ms的時(shí)間內(nèi)只能看到畫面“閃”了一下，而曹全全則可以在這段時(shí)間內(nèi)分辨出畫面的內(nèi)容，再判斷這一畫面來自于哪一部電影。除對(duì)電影畫面的記憶能力之外，他的毫秒級(jí)別的視覺辨別能力似乎更加讓人驚嘆。然而事實(shí)上，普通人的視覺系統(tǒng)在經(jīng)過足夠的練習(xí)后，幾乎都可以達(dá)到這種辨別能力，而這種練習(xí)過程在心理學(xué)研究領(lǐng)域中則被稱為“知覺學(xué)習(xí)”。

在知覺學(xué)習(xí)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)范式中，由Karni和Sagi最早使用的紋理辨別任務(wù)(TDT)與曹全全的挑戰(zhàn)最為相似，同樣都是在極短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)刺激然后進(jìn)行視覺辨別和判斷。從視覺辨認(rèn)角度來說，TDT的實(shí)驗(yàn)任務(wù)可能比曹全全的挑戰(zhàn)任務(wù)還要困難，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明通過10天左右的知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練便可以讓每一個(gè)普通人具備類似曹全全的視覺辨別能力。

“捕風(fēng)者”曹全全在《最強(qiáng)大腦》中的表演項(xiàng)目(A)以及經(jīng)典知覺學(xué)習(xí)研究中使用的實(shí)驗(yàn)刺激(B)和TDT實(shí)驗(yàn)范式(C)

除了紋理辨別任務(wù)外，知覺學(xué)習(xí)還可以通過訓(xùn)練提高人們對(duì)其他基本視覺特征的辨別能力，包括視覺對(duì)比度、空間視敏度、刺激朝向、運(yùn)動(dòng)方向等。此外，在觸覺和聽覺方面也存在知覺學(xué)習(xí)的效應(yīng)，如通過訓(xùn)練提高手指對(duì)振動(dòng)頻率的辨別能力以及聽覺系統(tǒng)對(duì)聲音時(shí)長的辨別能力等。

知覺學(xué)習(xí)的研究對(duì)心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和腦科學(xué)都具有重要的意義，因?yàn)樗谴竽X可塑性的具體表現(xiàn)。此外，研究知覺學(xué)習(xí)對(duì)于感覺訓(xùn)練和感覺系統(tǒng)神經(jīng)性疾病的康復(fù)也有著重要的指導(dǎo)作用，給成年弱視患者的治療帶來了曙光。

在第三季的節(jié)目中，蘇清波第二次挑戰(zhàn)的“奔跑的力量”被嘉賓公認(rèn)為本季難度最高的項(xiàng)目。這項(xiàng)挑戰(zhàn)中，50位奔跑者在巨型廣場(chǎng)上自由跑動(dòng)15min，選手需要在這段時(shí)間內(nèi)同時(shí)觀察和記憶50條奔跑路線，隨后繪制出嘉賓指定的任一條路線。蘇清波的精彩表現(xiàn)令所有人驚嘆不已，他在這里展現(xiàn)出的是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常人的多客體追蹤能力。

蘇清波在《最強(qiáng)大腦》節(jié)目中的挑戰(zhàn)項(xiàng)目“奔跑的力量”(A)及多客體追蹤研究中的經(jīng)典范式(B)

在日常生活中，人們常常需要同時(shí)關(guān)注和追蹤多個(gè)物體。足球運(yùn)動(dòng)員必須追蹤隊(duì)友和對(duì)手的跑位，以及球的位置；警察需要同時(shí)追蹤人群中多個(gè)個(gè)體的行動(dòng)，找出潛在的安全隱患。近30年來，科學(xué)家針對(duì)多客體追蹤背后的心理機(jī)制做了大量探索，發(fā)現(xiàn)了一些行為及腦成像方面的規(guī)律。

多客體追蹤任務(wù)究竟用到了何種基本認(rèn)知功能？科學(xué)家認(rèn)為，多客體追蹤和視覺注意密切相關(guān)。人腦的注意資源是有限的，如果將注意比作一盞聚光燈，那么我們的聚光燈在同一時(shí)刻只能照亮視野中的一小塊區(qū)域。然而多客體追蹤的研究暗示，人類的注意可能是多盞聚光燈并行工作，照亮視野中的不同區(qū)域，這一假說被稱為多焦點(diǎn)注意，有部分科學(xué)家支持該假說。另一部分研究者認(rèn)為，人腦注意的焦點(diǎn)只有一個(gè)，但是可以在不同物體之間切換。以上兩種學(xué)說均有充分的實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持，多客體追蹤的機(jī)制尚無定論。

多客體追蹤是否可能被學(xué)習(xí)? 心理學(xué)家的答案是肯定的，但需要長時(shí)間或在特定條件下訓(xùn)練。2006年，Green和Bavelier發(fā)現(xiàn)電子游戲玩家的追蹤容量比非玩家多2項(xiàng)，這可能和玩家在游戲中需主動(dòng)分配注意資源有關(guān)。隨后他們讓非游戲玩家進(jìn)行一個(gè)月的“第一人稱”射擊游戲訓(xùn)練，結(jié)果發(fā)現(xiàn)長時(shí)間的注意訓(xùn)練顯著提高了多客體追蹤容量。

人腦的哪些區(qū)域參與了多客體追蹤任務(wù)? 科學(xué)家借助腦成像技術(shù)，發(fā)現(xiàn)和多客體追蹤有關(guān)的腦區(qū)包括上頂葉、額葉眼區(qū)、頂內(nèi)溝和顳中回運(yùn)動(dòng)區(qū)。

第三季節(jié)目中最大的爭(zhēng)議來自于蘇清波挑戰(zhàn)的“光點(diǎn)美人”項(xiàng)目。挑戰(zhàn)過程中，選手首先現(xiàn)場(chǎng)觀看一段集體舞。每位成員的舞蹈動(dòng)作被記錄之后以光點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的形式呈現(xiàn)出來，選手需要找出指定成員對(duì)應(yīng)的光點(diǎn)信息。該項(xiàng)挑戰(zhàn)最終得到的難度系數(shù)分并不高，嘉賓對(duì)此感到難以理解。那么，這項(xiàng)任務(wù)的難度究竟如何? 它背后的心理學(xué)現(xiàn)象是什么呢?

日常生活中，我們有時(shí)看不清遠(yuǎn)處人的面孔，但是僅憑走路姿態(tài)就能判斷出這個(gè)人是誰。我們是憑借生物運(yùn)動(dòng)信息來幫助識(shí)別的。生物運(yùn)動(dòng)是人類和動(dòng)物固有的運(yùn)動(dòng)模式，如行走、奔跑和舞蹈等。研究發(fā)現(xiàn)，人類對(duì)于生物運(yùn)動(dòng)信息極為敏感，很擅長識(shí)別光點(diǎn)運(yùn)動(dòng)刺激。另外，在鴿子和雞等動(dòng)物上也發(fā)現(xiàn)了對(duì)生物運(yùn)動(dòng)信息的偏好，說明這可能是一種跨種系存在的普遍現(xiàn)象。

人類對(duì)生物運(yùn)動(dòng)的識(shí)別能力，究竟是先天具備還是后天習(xí)得的呢? 研究者發(fā)現(xiàn)，對(duì)生物運(yùn)動(dòng)信息的識(shí)別能力在出生兩天的嬰兒中即已經(jīng)體現(xiàn)，對(duì)生物運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)是人類視覺系統(tǒng)的相對(duì)天生的固有能力。在進(jìn)化過程中，人類和動(dòng)物形成了對(duì)種群中其他個(gè)體更加關(guān)注的偏好。

人類和動(dòng)物天生就擅長處理生物運(yùn)動(dòng)信息，大腦中也存在專門加工生物運(yùn)動(dòng)信息的結(jié)構(gòu)。雖然上述的科學(xué)發(fā)現(xiàn)使得蘇清波挑戰(zhàn)的“光點(diǎn)美人”的項(xiàng)目難度不高，但這恰恰也說明人類大腦的強(qiáng)大之處。人腦中存在許多負(fù)責(zé)某一特定功能的模塊化結(jié)構(gòu)，使我們能夠輕松地完成各種人類獨(dú)有的、看似神奇的任務(wù)。這些還只是大腦功能的冰山一角，人類對(duì)于大腦的探索剛剛起步，還有更多秘密等待心理學(xué)家發(fā)現(xiàn)。

人類大腦是一個(gè)極其復(fù)雜的器官，約860億個(gè)神經(jīng)元形成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上有百萬億數(shù)量級(jí)別的突觸連接，被譽(yù)為宇宙中最復(fù)雜的1.5公斤重的物體?；谒祟惍a(chǎn)生了知覺、注意、語言、決策、記憶、意識(shí)、情感等心理和認(rèn)知過程，也產(chǎn)生了以科學(xué)和藝術(shù)為代表的燦爛的文明。但是，作為人類理解世界和理解自身的終極科學(xué)問題之一，厘清大腦的工作機(jī)制的探索征程才剛起步。在一百多年心理學(xué)和近幾十年認(rèn)知科學(xué)的努力下，對(duì)人類的認(rèn)知能力及其神經(jīng)機(jī)制取得了一定的進(jìn)展，這些進(jìn)展并不為普通民眾所熟知。許多觀眾驚異于《最強(qiáng)大腦》節(jié)目中展示的大腦認(rèn)知能力，驚異于人類認(rèn)知能力的多樣性、有效性、精確性，這也從一個(gè)側(cè)面體現(xiàn)了心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和腦科學(xué)科普的重要性。

    

1. 超常能力的背后除了天生優(yōu)勢(shì)以外，很多來自于后天的訓(xùn)練。

2. 科學(xué)發(fā)現(xiàn)時(shí)常是和常識(shí)背離的，如上述研究所證明的那樣。

3. 三是科研工作者需要分配出一定的時(shí)間和精力，把科學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為大眾喜聞樂見的內(nèi)容和形式傳播開來。

   
   

對(duì)心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和腦科學(xué)來說，這有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義：腦科學(xué)與類腦研究在“十三五”規(guī)劃綱要中被確定為體現(xiàn)國家戰(zhàn)略意圖的重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目和工程之一，“中國腦計(jì)劃”也箭在弦上。不僅要在管理層面和學(xué)術(shù)層面形成合力，更需要向廣大民眾介紹心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和腦科學(xué)的重要性，為學(xué)科的長遠(yuǎn)發(fā)展打下基礎(chǔ)。