原标题:一边工作,一边刷手机?别太自责了,这其实是一种进化优势

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俗话说,专注带来成功。但事实上,研究人员发现,注意力更像是明暗不定的聚光灯,而不是始终如一的激光束。

科学家们进行了一项强有力的实验,表明人类的脑电波会对地球磁场的变化做出反应。据加州理工学院和东京大学的科学家称,许多人能够无意识地探测到地球磁场的变化。

δ波(德尔塔),频率为每秒1-3次,当人在婴儿期或智力发育不成熟、成年人在极度疲劳和昏睡状态下,可出现这种波段。

这项针对人类和猕猴的研究显示,我们的专注力是爆发式的,而非连续的。例如,你似乎在专心阅读本文,但实际上,你的注意力每秒钟都会在集中与不集中之间过渡四次。

这项研究由加州理工学院的地球科学家Joseph Kirschvink (BS, MS
’75)和神经科学家Shin Shimojo以及东京大学的神经工程师Ayu
Matani领导,提供了实验证据,证明人类的脑电波对地球磁场的控制变化有反应。Kirschvink和Shimojo说这是人类新感知的第一个具体证据:磁接收。

θ波(西塔),频率为每秒4-7次,成年人在意愿受到挫折和抑郁时以及精神病患者这种波极为显著。但此波为少年(10-17岁)的脑电图中的主要成分。

这项研究由普林斯顿大学和加州大学伯克利分校的科学家联合开展,研究结果发表在《神经元》杂志上。研究人员发现,在注意力爆发的间隙,我们其实处于分心状态。在分心期间,大脑会暂停手头工作,检查周围环境,看看在注意力的主焦点之外,有没有什么东西可能更加重要。如果没有,大脑会重新聚焦于你正在做的事。

有人问:“许多动物都有磁感受器,那么我们为什么没有呢?”例如,蜜蜂、鲑鱼、海龟、鸟类、鲸鱼和蝙蝠利用地磁场来帮助它们导航,狗也可以通过训练来定位埋在地下的磁铁。长期以来,人们一直认为人类可能具有类似的能力。然而,尽管在80年代有大量的研究试图对它进行测试,但它从未得到最终的证明。地球生物学教授Kirschvink说“亚里士多德将五种基本感觉描述为包括视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉,然而,他没有考虑重力、温度、疼痛、平衡以及其他一些我们现在知道是人类神经系统一部分的内部刺激。我们的动物祖先认为,地磁传感器也应该在那里,而不是代表第六感,但可能是第10或第11人类的感觉被发现。”

α波(阿尔法),频率为每秒8-13次,平均数为10次左右,它是正常人脑电波的基本节律,如果没有外加的刺激,其频率是相当恒定的。人在清醒、安静并闭眼时该节律最为明显,睁开眼睛或接受其它刺激时,α波即刻消失。

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为了确定人类是否能感知磁场,Kirschvink和Shimojo建立了一个隔离的射频屏蔽室,让参与者静坐一个小时,完全黑暗。在这段时间里,他们通过放置在受试者头部64个位置的电极,无声地改变了房间周围的磁场,测量了受试者的脑电波。这项测试由34名来自不同种族、不同年龄的人参与。在一个特定的实验过程中,参与者有意识地体验到没有什么比独自坐在黑暗中更有趣的了。然而,在许多参与者中,他们脑电波的变化与周围磁场的变化有关。具体地说,研究人员跟踪了大脑中的阿尔法节律,它发生在8到13赫兹之间,是一种衡量大脑是处于忙碌状态,还是处于休息或“自动驾驶”模式。当人的大脑处于空闲状态时,阿尔法能量就会很高。当某物有意识或无意识地引起它的注意时,它的阿尔法能力就会下降。其他几种感官刺激,如视觉、听觉和触觉,已知会在刺激后的最初几秒钟内引起阿尔法波振幅的突然下降。

β波(贝塔),频率为每秒14-30次,当精神紧张和情绪激动或亢奋时出现此波,当人从噩梦中惊醒时,原来的慢波节律可立即被该节律所替代。

“大脑无法同时处理周围环境中的所有状况。”普林斯顿大学神经科学研究所副研究员、上述论文的合著者伊安·菲贝尔科恩(Ian
Fiebelkorn)说,“于是,大脑发展出了过滤程序,在专注于某些信息的同时,忽略掉其他信息。”

实验表明,在一些参与者中,阿尔法能量在磁场刺激后立即开始从基线水平下降,在几百毫秒的时间里下降了60%,然后在刺激几秒钟后恢复到基线水平。Gertrude
Baltimore实验心理学教授、加州理工大学天桥和Chrissy
Chen神经科学研究所的附属教授Shimojo说:“这是一个经典的、经过充分研究的对感官输入的脑电波反应,被称为事件相关的去同步化,或阿尔法-
erd。”

在人心情愉悦或静思冥想时,一直兴奋的β波、δ波或θ波此刻弱了下来,α波相对来说得到了强化。因为这种波形最接近右脑的脑电生物节律,于是人的灵感状态就出现了。――摘自孙作东著《激活沉睡的脑》一书

我们之所以意识不到那些间隙,是因为大脑欺骗了我们,让我们对现实的感知如同连续播放的电影。“这是一项重要发现,让我们想到了以往的争论,即感知是否是连续性的。”普林斯顿大学神经科学研究所的心理学教授、这项研究的负责人萨宾·卡斯特纳(Sabine
Kastner)说,“我们感知周围环境的方式似乎是连续的。但我们的发现表明,这只是主观感受。其实,我们的感知会有节律性的变化。”

测试进一步显示,大脑似乎在积极处理磁性信息,并拒绝“非自然”的信号。例如,当磁场的垂直分量在实验中稳步向上时,脑电波没有相应的变化。由于磁场通常指向北半球,大脑似乎忽略了明显“错误”的信号。Kirschvink认为,该研究的这一组成部分可以通过在南半球复制该实验得到验证,而南半球的模式应该正好相反。

现代科学研究已经知道,人脑工作时会产生自己的脑电波,可用电子扫描仪检测出,至少有四个重要的波段。经过研究证实大脑在至少有四个不同的脑电波。

100多年前,普鲁士精神病学家汉斯·伯格(Hans
Berger)曾经发现了这种大脑节律的存在。贝格尔从军期间,收到妹妹的一封信,说梦见他从马上跌落,摔断了腿。结果事情真的发生了。

“阿尔法-
erd是一种强大的神经信号,用于感知和由此引起的注意力转移。事实上,我们看到它是对简单的磁旋转的反应,就像我们转动或摇头时所经历的一样,这是人类接受磁的有力证据。在人类进化和现代生活影响方面,我们发现的巨大个体差异也很有趣,”Shimojo说。“至于下一步,我们应该试着把它变成有意识的意识。”

一、“α”(阿尔法)脑电波,其频率为8-12Hz(赫兹)。

伯格认为这是心灵感应,于是匆匆赶往实验室开始做实验。他发明了脑电图,直接从头皮记录脑电活动。第一幅脑电图显示,脑电波的模式的确具有节律性。虽然科学家知道节律反映了大脑内部的电脉冲,但他们仍不清楚引起节律的原因究竟是什么。

早期测试人类磁接收能力的挑战之一是,很难确保这些脑电波的变化确实与磁场有关,而不是与其他混淆效应有关。例如,如果线圈产生的磁场在房间周围产生了可听到的嗡嗡声,这可能足以触发参与者的阿尔法功率的变化。

当你或我的大脑处于完全放松的精神状态【空的状态】下,或是在心神专注的时候出现的脑电波。在“放松活跃”状态时,我们能更快更有效地吸收信息。那是我们通常作某种沉思或倾听令人放松的音乐所取得的状态。当代一些流行的“快速学习”技巧,就是基于“巴洛克”音乐背景下的训练方法,【是的,我学习和玩枪战游戏[锻炼反应力],我总是听着能震撼意识的音乐,音乐能让我的大脑更加集中注意力,思维反应也更加活跃,思索问题得出的答案也更快,条理清晰,不容易出错】。就是许多巴洛克音乐作品的速度(即每分钟60-70拍),与大脑处于“放松性警觉”状态下“波长”是相似的。如果在那种音乐的伴奏下有人将信息读给你听,这信息就‘飘进了你的潜意识’。【我个人认为它[潜意识]是前世今生的记忆库,它能进化成另一个没有躯体的意识[生命],你了解它,愿意让你用,就一通百通,理解学习能力增强,能解决你提出的问题。用佛教的话来说:也就是有了悟性,慧根,你就能更快地学习了。】

如今,普林斯顿大学神经科学研究所的研究首次证明,这些节律对应着大脑两种不同状态之间的交替。一种状态是专注,另一种状态是分心。在脑电波的波峰,我们的知觉敏感度处于最低水平,而在脑电波的波谷,我们的专注力处于最高水平,此时我们处理环境信息并作出反应的能力最强。

为了解决这些问题,本研究中使用的腔体不仅是漆黑和隔离的,用来改变磁场的铜线也被包裹起来并粘接在一起:每个线圈都有一对电线,而不是一条单线。当电流以相同的方向通过这些导线对时,室中的磁场就会改变。然而,电流以相反的方向通过成对的导线会抵消它们的磁场,同时产生相同的电加热和机械伪影。计算机完全控制实验并记录数据。结果自动处理与交钥匙计算机脚本,没有主观步骤。通过这种方式,研究小组能够证明,人类的大脑确实会对磁场做出反应,而不仅仅是线圈本身的能量。

但是,对音乐的学习作用也不能走极端,其实道理十分简单。你在学习中使用音乐就会发现,如果你同时想收到四个音乐台,那这时的收音机是不可能发出任何有意义的音乐来的,或是杂乱无章怪音。人的大脑在学习中也是如此。你必须要清理你的脑电波——即只把它调到一个电台上。
  这就是为什么每一个成功的学习课程总是轻轻松松地开始。有效清理你的思想,使你的潜意识能接收条理清晰和有价值的信息,并将它们存储进大脑中正确的“仓库”之中。在“放松性警觉(Relaxed
Alertness)”状态时,我们能更快更有效地吸收信息。那是我们通常作某种沉思或倾听令人放松的音乐所取得的状态。

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“我们的研究结果排除了电磁感应和磁感的‘量子罗盘’假说,”Kirschvink说,并指出了解释磁接收机制的两种可能性。Kirschvink认为,这一结果表明生物磁铁矿是人类接受磁场的感觉剂。1962年,海因茨·a·洛温斯坦(Heinz
a .
Lowenstam)发现,一种天然的磁性矿物——磁铁矿存在于软体动物的牙齿中。从那时起,人们发现生物磁铁矿存在于从细菌到人类的各种生物体中,并与其中许多生物体的地磁感觉有关。Kirschvink希望这项研究能为其他有兴趣复制和扩展这项研究的研究人员提供一个路线图。“鉴于已知的高度进化的地磁导航系统存在于动物王国的各个物种中,我们可能会保留至少一些功能正常的神经元件,这或许并不令人惊讶,尤其是考虑到我们并不遥远的祖先的游牧狩猎采集生活方式。”这种遗传的全部范围还有待发现,”他说。

二、“β”(贝塔)脑电波,其频率为14—100Hz。
  这种脑电波反映的是人类在一种通常的、日常的清醒状态下的脑电波情况。它是一般清醒状态下大脑的搏动状况,在这种状态下,你和我就会出现逻辑思维、分析以及有意识的活动。当你睁着双眼,目光盯着这个世界的一切事物,或者你在执行专门任务,比如解决问题和谈话。你头脑警觉、注意力集中、行动有效。但可能还有点情绪波动或焦虑不安,这就是典型的β脑波状态的人有时的反映,说出现烦恼、气愤、恐惧、恼火、紧张以及兴奋状态。

“我们的发现具有突破性意义,因为它们提供了大脑节律与行为结果息息相关的确凿证据。”卡斯特纳说。

有的神经科学家进一步将脑波分成不同等级。有12-16Hz;还有高波(16-32Hz);K复合波(33-35Hz);以及超高级β波(35-150Hz)。K复合波仅仅呈短期、迸发式出现,在此情况下你可能会找到高创造力与洞察力的焦点。出现超高级β波时,你会有种超脱体外的感觉

那么,大脑为什么要让我们经历如此快速的注意力脉冲?研究人员认为,这相当于一种进化优势。菲贝尔科恩说,“以前的生存环境更加危险,你必须时刻保持警惕,始终留意周围是否有猛兽出没。”

三、“θ”(西塔)脑电波,其频率4-8Hz。这个阶段的脑电波为人的睡眠的初期阶段。即当你开始感觉睡意朦胧时——介于全醒与全睡之间的过渡区域——你的脑电波就变成以4~8Hz的速度运动。

而在现代生活中,大脑的这种特点可以让我们在过马路时,意识到有车辆靠近。从这个意义上来说,不管是以前还是现在,聚光灯般的注意力都对我们的生存至关重要。

四、δ”(得尔塔)脑电波,其频率为0.5-4Hz。
  它为人的深度睡眠阶段的脑电波。当你完全进入深睡时,你的大脑就以0.5~4HZ运动,即δ波。你的呼吸深入、心跳慢、血压和体温下降。

不止是人类拥有这样的特征。对猕猴的研究得出了几乎完全一致的发现,这说明,其他很多动物的注意力也许都存在这种节律模式。

你可能会问:以上这四种电波对学习和记忆有什么影响呢?美国快速学习先驱泰丽&S226;怀勒&S226;韦伯指出:β波——很快的脑电波——“对我们度过白天很有好处,但抑制了我们进入大脑更深层面。在α、θ波类型中可以进入更深的层面,这两种脑电波以放松、注意力集中和舒适等主观感受为特征。就是在α、θ波状态下,非凡的记忆力、高度专注和不同寻常的创造力都可以取得。”你在快速阅读训练中怎样才能够取得对人的学习记忆最好的α、θ波状态,正是精英特在训练中要帮助你解决的重要题。

卡斯特纳认为,这项研究的结果或许还有助于治疗注意力缺陷多动症(ADHD)患者。她推测,大脑节律和注意力相关疾病之间也许存在关联。

“正常的大脑会在专注和分心这两个状态之间交替,但不管是专注型ADHD还是分心型ADHD,这两个状态之间不会产生交集。”她说,“原因可能是因为,受到ADHD影响的大脑不能在两种注意力状态之间保持平衡,而是陷入其中一种状态无法自拔。”

虽然ADHD药物的具体疗效机制尚不清楚,但此类药物或许有利于平衡大脑节律。卡斯特纳说,这项研究开启了一扇大门,今后也许可以利用非常简单的节律疗法,来重新训练ADHD患者的大脑。

菲贝尔科恩则预见到了这项研究将会给企业带来的好处。“企业有可能对脑电波进行分析,预测一个人什么时候更容易分心。”他说,“营销人员可以利用我们的注意力波动,让我们分心,去观看他们的广告或者网页。”

在这个假消息泛滥、各种网络现象充斥的时代,这听起来或许令人不安,但也给了你一个好借口,来解释你为什么在工作时会分心去看最新的Netflix电影推荐。不妨把它视为进化优势所产生的不可避免的副作用吧。

翻译:于波

校对:李莉

编辑:颖仔

来源:Wired

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