第一部分

基础理论

学习时大脑是如何运作的

小测试

1.记忆存放在大脑的什么地方?(单选)

A 存放在大脑中某个固定区域,但具体位置仍是未解之谜

B 存放在海马区域

C 散布在大脑外表皮层的各个区域中,并非集中一处

D 知识性记忆存放于左脑,感知性记忆存放于右脑

2.遗忘跟学习之间有什么关系?(多选)

A 学过的东西如果不反复记忆,便会忘记,再也想不起来了

B 学过的东西虽然容易想不起来,但不代表完全遗忘,一旦有外界提醒,便可能再想起来

C 遗忘是为了帮大脑过滤掉大部分不重要的信息,目的是让大脑记住重要信息

D 学过的东西会随着时间的流逝逐渐忘掉

E 想不起来的东西并非彻底遗忘,只是暂时无法被记忆提取,而一旦被提取,便会加深记忆

为什么说你一贯坚持的好习惯

可能正是学习的天敌?

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01

编故事的能手:大脑学习的机制

学习科学,从本质上来说研究的是“意念肌肉”如何工作,即大脑是如何运作的。而大脑的运作,指的是它如何处理我们日常生活中输入大脑的视觉、听觉、嗅觉等信息洪流。这本身就堪称奇迹,何况大脑还日夜不息地运作着,其超凡卓绝就更加无可比拟。

想象一下,在你醒着的每一刻,各种信息如潮水般不停地涌进大脑:水开的哨音、大厅里穿梭的人群、后背忽地一痛、一股烟味传来……然后,在此想象之中再加上一组一心多用的画面:一边准备晚餐,一边照看旁边的宝宝,还要时不时回一封邮件,甚至还要拿起电话来跟朋友聊上几句。

够忙乱了吧?

能够同时处理这么多信息、完成这么多任务的机器,远不是“复杂”二字所能描述的。那像是翻滚着的魔法锅,像是一脚踢翻了的大蜂窝,蜂群轰然而出……

【由微信公众号「今日干货分享」提供,仅用于交流学习】

大脑是个“电影摄制组”

请你想象以下几个数据:人类大脑里的神经元,也就是形成脑灰质的大脑细胞,平均在1 000亿个左右。这些脑细胞大多都与千千万万个其他脑细胞互相连接,组成一张张密网,交织成一个小宇宙。如果用电子技术来形容,那么这个小宇宙中不但储存着,而且不停歇地传导着上千TB的无声信息风暴,足以支撑300万套电视节目同时播放。这架可观的生物机器即便在“休息”的时候也一样不停地忙活着。比如说,你正盯着鸟笼发呆、做着白日梦,或是无聊地玩着拼字游戏,此时,你的大脑仍在继续运作,消耗着90%的能量。哪怕你夜间入睡,大脑的某些部位也照样十分活跃。

学习的奥秘

大脑就好像是一个黑黢黢的、大部分地区都没什么特色的星球。如果能有一幅地图的话,将会容易表达得多。那就先从一幅最简单的图示开始吧。图1—1中显示的几块区域是人们用以学习的核心部位:内嗅皮层,它类似于某种过滤器,专门过滤涌入大脑的信息;海马,是构筑新记忆的地方;还有新皮层,某种信息一旦被打上“储存”的标记,就会被存放到这里,这是储存我们显意识记忆的地方。

图1—1 大脑中的学习区域

这幅图的意义远大于一幅简单的大脑图绘,因为它彰显了大脑运作的基本模式。大脑中有不同的运作模块、不同功能的元件,它们各自担当着不同的功用。内嗅皮层负责这一摊子事儿,海马做另一些事情;右脑所承担的功能不同于左脑;还有负责感官功能的区域,负责处理所见、所闻、所感等。不同区域各司其职,同时紧密结合形成整体运作,源源不断地更新着过去、现在以及可能的将来的信息。

我们不妨把大脑的不同区域看作电影摄制组的工作人员。摄影师负责取景、构图,他们把镜头拉近、推远,然后用胶片录下影像;录音师负责录音,他们会调整音量大小,并过滤掉背景噪音。还有剪辑师和编剧、绘图师、道具设计师、作曲家,他们负责展现角色的语气、感受,也就是情绪的表达,还有专人保管书籍、整理财务单据、记录人物与事件。再就是导演,他会决定将哪段剪辑放到哪里合适,恰到好处地把前因后果都编织到一起,从而演绎出一个完整的故事来。这故事并不是随意编就的,而是针对灌输到你各个感官中的“原材料”所做出的最恰当诠释。

任何一件事物,一旦进入大脑,大脑便会当即对其作出回应,并在最快时间内添加上它所作出的判断、赋予事物的意义以及说明。之后,大脑还会对这一切进行“重整”,并思索:“老板那句话到底是什么意思呢?”也就是说,大脑会对原始胶片再度仔细推敲,以确定该从何处做出怎样的剪辑,从而使这段“胶片”最恰当地嵌入“整部电影”。

这是我们生活中的故事,是讲述我们自己的“纪录片”。在本书中,我会继续借用“电影摄制”的比喻,以求形象地讲解大脑究竟是怎么工作的:记忆是如何形成的,又是如何被提取的;为什么记忆会随着时间的推移变得更模糊或者更清晰,甚至连记忆内容都会发生变化;还有,我们是否有可能把握这每一步的运作,从而让记忆的细节变得更丰富、更生动明了。

请记住,这部“个人纪录片”的导演可不是从某电影学院毕业的高才生,也不是来自好莱坞、有一大帮随从的大牌导演。这导演,就是你自己。

回忆就像时光隧道旅行

在我们开始涉足“脑生物学”之前,我想先针对“比喻”讲几句。比喻,从其定义来说,就不可能是准确的。比喻所表达的意思既明明白白又含含糊糊,而且往往带有“自私自利”的意味,以突出比喻者最主要的意图。

我们这个“电影摄制组”的比喻,不消说,也是一个不太准确的比喻。不过,科学家们针对记忆的大脑机理,即脑生物学的研究,不客气地说,也同样算不上准确。我们目前能做到的最好程度,就是用戏剧化的比喻来讲解我们是怎样学得新东西的。这个“电影摄制组”的讲法,其实还是挺合适的。

为什么这样说呢?且用我们大脑中的某个具体记忆来详细阐述一下。

举一个比较有趣的例子吧,不要用什么俄亥俄州的首府是哪里、你的某位朋友电话是多少、《指环王》里扮演佛罗多的演员叫什么名字等,那些例子都算不上有趣。这样好了,请大家回想一下自己上高中的第一天,跨进主楼大厅时你那怯生生的脚步,高年级同学那不怀好意的目光,储物柜那把青铜锁猛地扣上时砰然作响……每个超过14岁的人都会多少记得那一天的情形,而且往往会是一段完整的录像片段。

那段记忆,储存在以网状连接着的脑细胞里。这些脑细胞一旦同时活跃起来,也就是“点亮起来”,便恰似圣诞节时大型商场里的圣诞彩灯,比如说,蓝灯一起闪烁,显现出一架雪橇的图案;红灯亮了起来,构成一朵雪花的图案。大脑里差不多也是这样,神经元的网络也会连成“彩灯图案”,形成大脑中的一幅幅图像、一个个想法、一种种感受……

将这一幅幅“彩灯图案”连接起来的一个个脑细胞,叫“神经元”。一个脑神经元的核心作用是充当一个开关,它从通道的这一头接收信号,然后“点亮”或者“翻转”这一信号,随即从另一头传送出去,送到这个神经元连接着的另一个神经元。

学习的奥秘

由一张张神经元网络形成的一段段特别记忆并非一连串的随机连接。当我们听到那把青铜锁“砰”地扣上时,大脑里便有一串细胞被同时“点亮”,这就形成了对一个特别信息的第一次“记忆”。而这同一串细胞组,也就变成了这一特别记忆的集体见证人。把这一串细胞串联起来的,叫作神经元突触,每当记忆被提取一次,这些突触就被加厚一次,该信号的传递速度也就变得更快一点。如图1—2所示。

图1—2 脑神经元

直觉上,我们都认为这挺有道理,对回忆的体验也的确很像情景再现。但是,直到2008年,才终于有一群科学家从人的大脑中直接捕捉到了记忆的组成以及提取的时刻。在一项治疗实验中,加州大学洛杉矶分校的一群医生分别往13位病人的大脑深处植入了一组纤维电极丝,这些病人都是癫痫患者,他们正等待着脑部手术。

这本是一项常规作业。癫痫是怎么一回事?人们尚未了解透彻,大脑里导致人们忽然发病的那股活动剧烈的“小型风暴”似乎总是凭空而起。这一“台风中心”在不同人的大脑里常常起自于一个大致相同的区域,只不过准确的位置因人而异。主刀医生可以摘取这一“核心地带”的小块脑组织,可是,医生须得等待“台风”生成时,看到并记录下“台风中心”的位置才行。这就是植入那些纤维电极丝的目的——准确定位。这当然需要时间。病人们因此有可能在医院里躺上好几天,才能等到大脑的一次失控发作。而加州大学洛杉矶分校的这群医生则利用这一等待时机,回答了一个根本性的问题。

学习的奥秘

医生先让每位病人都观看一段5~10秒钟的录像片段,内容来自当时大家都耳熟能详的电视节目如《宋飞正传》《辛普森一家》,或像“猫王”这样的名人剪辑,或是一些著名胜地。看过之后,稍等片刻,医生便请这些人回忆他们刚才看过的内容,说得越详尽越好,以求刚才看过的内容能再现。在刚开始播放这些录像片段的时候,一部电脑记录下了观看者脑中的影像,大约有上百个脑神经元亮了起来。放映不同的录像,脑部亮点所构成的图案也不一样:有些脑神经元会格外亮,有些则没什么反应。当观看者稍后回忆所看录像时,比如在讲霍默·辛普森时,脑部亮点所构成的图案则跟他刚才观看相同片段时的大脑图案完全相同,就好像在重播一样。

主持这次研究的资深学者伊扎克·弗里德(Itzhak Fried)是加州大学洛杉矶分校以及特拉维夫大学(Tel Aviv University)的神经外科教授,他告诉我说:“在这样一次独特的尝试中能看到这样的结果,实在太让我感到惊讶了。观察对象太清晰了,看来我们这次的确找对了门道。”

这项实验便到此结束。病人的这些记忆片段随着时间的流逝会变成什么样,人们并不知晓。假如某个人已经看过数百集的《辛普森一家》,那么这5秒钟关于霍默的记忆也许不会太长久。可是,也不一定。假如这次体验中的某个特别因素让你感到格外震撼,比如说,一个穿白大褂的人在你敞开的脑颅里拨弄着一丛电线,这场景与剧集中的霍默捧腹大笑的样子相联结,那么你的这段记忆很有可能会根植于你的心灵深处,终生难忘。

我上高中的第一天,是在1974年的9月,至今我还能“看见”第一堂课上课铃响之后,我在主楼大厅里遇到的那位老师的容貌。大厅里人群蜂拥,我却不知该往哪儿走,脑子里急切地转着这么一个念头:我会迟到的,我会漏掉老师讲了些什么。至今我还能“看见”照射在大厅里的那束飘浮着灰尘的晨光,那难看的蓝绿色墙壁;我还“看见”一个比我大一些的男孩往他的储物柜里塞进去一摞关于温斯顿·丘吉尔的书刊。我走向那位老师,说了一声:“对不起,请问……”声音大得出乎自己的意料。那位老师停下脚步,眼睛看向我手里的课程表。他神情友善,戴着一副金丝眼镜,顶着一头红色而稀疏的头发。

他淡淡一笑,对我说:“你可以跟着我走,你是我班上的学生。”

我得救了。

我已经有35年没再想起这段往事了,可是这一幕仍然历历在目。那情景不但“回来”了,而且一个个细节竟是那样详尽。我越是长久地驻足在这段回忆中,就越能“看见”更多的细节填充进来:我把课程表递过去时,书包从肩膀上滑下来的感觉;我犹犹豫豫慢下了脚步,心里不太愿意跟老师并肩而行;我落在了他身后几步……

学习的科学

这种“时光隧道旅行”,科学家们称之为“往事片段”,也叫“自传体记忆”(autobiographical memory)。在这类回忆中,往往有一些与当初的体验相同的细微感受,以及相同的叙事脉络结构。

自传体记忆跟俄亥俄州的首府是哪里、某个朋友的电话是多少那类记忆不一样。我们并不会清楚地记得,当初是在哪里、在什么时候记下那些东西的。这一类记忆,科学家们称之为“语义记忆”(semantic memory),它们并非根植于某种叙事式的情景当中,而是根植于某些相关数据与资料的记忆网络中。比如,俄亥俄州的首府、哥伦比亚市,这些词汇可能会“连带”出一幅你某次去那里的景象、某个搬家到俄亥俄州的朋友的面容,甚至是小学时的一个谜语:“两头圆、中间高的是什么?” (1) 这类记忆的网络结构是以相关数据资料为基础的,而并非以故事场景为基础。不过,每当大脑调出“哥伦比亚市”这条记忆时,与之相关的“资料网”一样会被“连带”出来。

学习的科学

在充满奥妙的宇宙世界里,这一定算得上最为奇妙的事情之一:某种分子式的“书签”被“夹”在了神经网络中,方便我们在日后的人生旅程中“翻”回去“查阅”,让我们得以看到自己曾经的历史,以及曾经的认知。

科学家们尚未弄明白这个“书签”怎么就能被“翻”出来。这跟你点击电脑屏幕所得到的电子数据链接完全不一样,因为脑神经网络系统是不断变动的,1974年形成的记忆跟我今天回忆出来的相比,有很大的差别。我忘掉了一些细节、一些色彩,而且我毫不怀疑,就在我回忆这段往事的时候,我已经对某些细节做了小小的“改编”,甚至是很大程度的“改编”。

这就好比是八年级的时候,你在夏令营里经历了一次惊心动魄的探险,第二天早上,你写了一篇历险记;6年以后,已经上大学的你根据这次往事又写了一篇历险记,这两篇作文毫无疑问一定会大相径庭。6年时间过去了,你已经完全变了样,你的大脑也是如此。而这生理上与记忆上的改变不但被染上了谜一样的色彩,更被染上了你自己人生阅历的色彩。可是,那场景本身、那最核心的部分从根本上来说却分毫未损。不过,对于记忆到底储存在哪里、为何储存在那里,科学家们倒是已经有了解释。

记忆存放在哪里

20世纪,科学家们在很长一段时间里都曾深信:记忆弥漫性地渗透在控制思维的那部分大脑区域里,就好像橙子汁充盈在橙子瓣里一样;任何两个神经元都是大致相同的,要么亮起来,要么不亮;而且,没有哪一个特定的脑部区域会是构成记忆的核心部分。

早在19世纪,科学家们就知道,某些技能,比如语言,会集中在大脑的某个特定部位。可人们一直认为这应该只是例外。20世纪40年代,脑神经科学家卡尔·拉什利(Karl Lashley)还曾展示过他的研究成果:会跑迷宫的大鼠在被摘除大脑中的不同部位之后,照样知道怎么跑迷宫。如果说大脑中有个部位是记忆中心的话,那么这些切除手术中总应该会有一个能导致大鼠丧失跑迷宫的技能。拉什利因此认为,任何控制思维的大脑区域都有记忆功能,如果其中某部分受到损害,周围其他部分就会自动接替那一部分的任务。

然而,到了20世纪50年代,这一理论开始出现坍塌。研究大脑的科学家们接二连三地发现新的现象,首先就是神经细胞的发育,准确地说,是婴儿脑神经的发育。他们发现,担任不同职责的细胞仿佛必须按规定去往各自不同的领地:“你是视觉神经细胞,去,到大脑的后边去。”“你,去那边,你是负责运动的神经元,到运动控制区去。”这一发现瓦解了过去的“内在各部分可相互置换”的假说。

而最后的“致命一击”则来自这么一个事件:英裔心理学家布伦达·米尔纳(Brenda Milner)遇到了来自哈特福德市的亨利·莫莱森(Henry Molaison)。

莫莱森是一个修理机器的工匠,他得了一种很严重的病,这种病让他无法继续工作。他每天都要犯病两三次,而且往往没有什么预兆,发病时,他会忽然倒地、人事不省。天天发生这类突发事件让他没法维持正常生活。因此,1953年,27岁的莫莱森来到哈特福德医院,走进了神经外科医生威廉·斯科维尔(William Beecher Scoville)的办公室,期待能被医生解救。

莫莱森的病可能是癫痫的一种,抗癫痫药是那个年代针对癫痫的唯一规范疗法,可是服药对他已经没什么作用。斯科维尔是一名技术高超、享有盛誉的神经外科医生,他怀疑造成这类病症突然发作的根源埋藏于大脑的内侧颞叶中。颞叶在左右脑各有一叶,彼此呈镜像对称,就像切开苹果看到的果核那样,每一侧的颞叶里面都有一个脑组织,叫海马,很多癫痫患者的病发都与这一部位有关。

斯科维尔判定,最好的治疗方案是通过手术,从莫莱森的大脑里切除两块手指大小的脑叶,其中包括海马。疗效怎样,就只能靠运气了。而且,在那个年代,很多医生都认为,脑部切除手术是针对很多种精神失常病症的有效治疗手段,包括精神分裂症和严重的抑郁症。果然,手术后,莫莱森的癫痫发作大大减少。

可是,他同时也失去了构建新记忆的能力。

他每吃一顿饭、每见一个朋友,或者带他的狗去公园散步,都好像是生平第一次做这件事。他仍然保有手术之前的一部分记忆,比如他的双亲、童年的家园、小时候爬过的山。他也同样有很好的短时记忆,能把某个电话号码或人名记住大约30秒,并能背诵在30秒内所记的事物。他照样能跟人闲聊,也和其他青年人一样,可以眼观六路、耳听八方,尽管随后会忘记。可是,他没法继续工作,也比任何一个神秘主义者都更加彻底地活在当下。 (2)

也是在1953年,斯科维尔把他这位病人的苦恼讲述给了另外两名医生——蒙特利尔的怀尔德·彭菲尔德(Wilder Penfield)和他年轻的助理研究员布伦达·米尔纳。不久,米尔纳女士就开始每隔几个月搭乘一次晚间火车前往哈特福德去见莫莱森,和他在一起,并研究他的记忆。从此,他俩开始了一个长达10年、最为不同寻常的“合作伙伴”式交往:由米尔纳引导着莫莱森做各种各样的稀奇事情,而莫莱森总是十分配合,怎么要求他都会点头同意,而且他很清楚两个人合作的目的,只要在他短时记忆的时间范围内。米尔纳后来说,在那一个个飞逝而过的短暂瞬间里,他们俩真的是合作伙伴。而且,那一次次的合作迅速而永恒地改变了人们对学习与记忆的理解。

学习的奥秘

米尔纳对莫莱森的第一次记忆实验是在斯科维尔的办公室里进行的。她先是让莫莱森记住三个数字:5、8、4,然后她离开办公室去喝了一杯咖啡,20分钟之后再回来问他:“那几个数字是什么?”莫莱森在她离开之后一直都在反复默诵着那几个数字,所以,他说对了。

米尔纳道:“哦,这好极了。”然后她接着问道:“你还记得我的名字吧?”

“对不起,我不记得了,”莫莱森道,“我的问题就是记忆时间较短。”

“我是米尔纳博士,我来自蒙特利尔。”

“哦,蒙特利尔,在加拿大。我去过一次加拿大,我去过多伦多。”

“唔,好。你还记得刚才那几个数字吗?”“数字?”莫莱森道,“什么数字?”

“他是一个非常和善的人,非常有耐心,每次都很愿意完成我交代给他的任何事情。”米尔纳告诉我说。如今,她已经是认知神经科学专家,在蒙特利尔神经科学研究所(Montreal Neurological Institute)以及麦吉尔大学担任教授。她说:“可是,每当我走进那间工作室,他都像是从来没有见过我似的。”

1962年,米尔纳发表了她里程碑式的研究成果,也就是她与莫莱森的研究项目。为了保护莫莱森的隐私,她在报告中将他化名为H.M.。该报告表明,莫莱森的一部分记忆能力完全没有受到损伤。在一系列的实验中,她让他对着镜子,看着镜子中的手,在一张纸上画出五角星来。这么做当然很别扭,而米尔纳还偏要加大别扭程度:她让他拿笔沿着五角星的边框画线,就像是在让他走迷宫,一个五角星形状的迷宫。每次莫莱森做这个练习,都像是第一次做,感觉很是意外。他完全没有曾经做过这件事的记忆。可是通过反复练习,他终归熟练了起来。米尔纳说:“经过无数次的练习之后,有一次莫莱森告诉我说:‘哈,这东西做起来比我想象得要容易好多嘛。’”

米尔纳这次研究报告的深远影响,在经过一段时间之后才逐渐显露出来。莫莱森没有能力记住新的名字、面容、数据、体验等。他的大脑虽然仍有能力吸纳新的信息,可是因为没有了海马,他没有办法记住任何新东西。海马这一块脑组织及其周边的部分,也就是莫莱森在手术中被切除的部分,很显然正是构建记忆不可或缺的部位。

不过,他却仍然能够构建新的身体技能记忆,比如对着镜子画五角星,他在上了年纪之后,还学会了借助步行器走路。这种学习,叫动作技能学习,并不依赖于海马进行记忆。

学习的科学

米尔纳的报告表明,人的大脑中至少有两套系统负责记忆的构筑,一套负责显意识的记忆,一套负责潜意识的记忆。我们可以复习、写下今天在历史课或几何课上学到的东西,可是却不能用同样的方式复习足球场上、体操房里的训练,或是其他任何类似的动作学习。

那种身体技能上的学习会自然而然地熟能生巧,不需要我们去记忆和背诵。我们也许能说得出自己6岁时,在练习了几天后就能骑着自行车跑了,可是我们却说不清具体哪个动作技巧是在哪天学会的:掌握平衡、把握方向、踩脚踏板……这些能力在不知不觉中就提高了,而且突然就自动整合了起来,让我们能骑着自行车跑了,完全不需要去“复习”。

因此,认为记忆是均衡地分布在大脑中的理论就不成立了。大脑中应该有特定的、不同的部位,担当着构筑不同记忆的职责。

亨利·莫莱森的故事并没有到此结束。米尔纳的一名学生苏珊·科金(Suzanne Corkin)后来在麻省理工学院把这一研究项目继续了下去。通过整合横跨40多年的数百次会晤与研究,她证明莫莱森的确保有手术前的记忆:第二次世界大战、富兰克林·罗斯福总统、童年家园的具体格局,等等。科金博士告诉我:“我们把这种记忆称为‘要点记忆’,也就是说,他有这些记忆,可是他没有办法把这些记忆按时间顺序串联起来,给人一个完整的叙述。”

除了莫莱森,还有其他人也接受过类似位置的脑组织切除手术,针对这些患者的研究同样显示,他们手术前后的记忆能力有着相似的变化模式。没有了能正常运作的海马,人就没有办法构筑新的、有意识的记忆。他们在手术之前已经记得的名字、面容、数据、体验,术后几乎仍然全部记得。那些记忆一旦形成,就一定是被放在了什么别的地方,而不可能是在海马里。

学习的奥秘

根据科学家们的研究,唯一可能存放这些记忆的地方,应该是大脑最外面那层薄薄的外皮层,也叫“新皮层”。新皮层是存放意识的地方,这里就像一个构图复杂的“百衲被”,每一块布片都担负着特殊的任务。视觉“衲布片”在后脑勺附近;控制运动功能的“衲布片”在大脑的两侧,也就是耳朵附近;还有一块“衲布片”在左侧,负责语言的翻译与诠释;其近旁还有另一块负责语言的说与写。如图1—3所示。

图1—3 大脑新皮层的分工

新皮层中的脑组织,也就是大脑最“表层”的部位,是唯一能够借助自身所具备的多种“工具”再现记忆的部位。正是它,使得大脑能够重现“自传体记忆”带来的那种生动而丰富的五官感觉,比如,能够重现“ohio”这个词,以及“12”这个数字所串联起来的相关资讯。而形成“高中第一天”的记忆网络,或者说网络群,一定就在这层脑组织里,即使不是全部在此,至少也是大部分在此。在我的“第一天”记忆中,占主导地位的是像红色头发、金丝眼镜、蓝绿色的墙面等视觉印象,以及嘈杂的大厅、砰然扣上的锁头、老师说话的声音等听觉印象,因此,这张网络中一定连带着很多位于视觉皮层以及听觉皮层的神经元。而你的“第一天”记忆中,有可能包括了学校食堂的气味、背上那重得要命的书包,因而也就连接到了那些负责感官的“衲布片”皮层。

学习的科学

我们可以通过这些“衲布片”的位置来准确定位各种记忆在大脑中的具体储存位置。也就是说,记忆并不存在于某个单独的地方,而是沿着大脑新皮层各个不同功能的区域分布其间。

大脑不但能找到这些记忆,而且能以如此快的速度将其再现,对绝大多数人来说,那只是眨眼间的事情,而且,那些记忆不但带有完整的情绪,还带着一层又一层的细节……这是无法轻易解释清楚的事情,没有人能说得明白大脑是怎么做到的。大脑这种最了不起的即时再现本领,倒是让我想到了这样一个图景:记忆就好像是已经“存档”的一个个视屏,脑神经一个点击,就能启动播放,再一个点击,则又放回去了。

其中的真相,不但比这更为奇特,而且更是非常有用。

大脑是如何编故事的

如果你的视线只顾着往大脑里面越钻越深,那么很可能会忘掉外在的主体——人。而且,这里说的不是泛泛而指的人,而是具体的人:一个直接拿着一盒牛奶往嘴里灌的人,一个总是记不住朋友生日的人,一个老是到处找钥匙的人,一个懒得计算角锥体表面积是多少的人。

我们稍微花点时间来回顾一下。对大脑的近距离特写让我们大致了解了脑细胞是怎么构建出一个新记忆的:首先,当我们体验到一些事物的时候,脑细胞们就“唰”地亮了起来;然后,它们通过海马将亮起来的神经元连接成网络;再之后,还要沿着大脑新皮层中不同功能的不同据点,以一定的排列组合把这一记忆网络固定下来。

好,现在如果我们想看一眼人的记忆是怎么被“抓出来”的,即我们是怎么“记起来”某件事的,则需要退后几步,用广角镜头来看。也就是说,刚才我们把镜头拉得很近很近,以至于能清楚地看到电子地图上的一条条小街,而现在,我们却要把镜头拉远,来看看整个地区的总貌:看看人,看看以其认知方式揭示了记忆提取秘密的人。

这里我们所提及的人,还是癫痫患者,不得不说,我们的脑科学家们欠这些癫痫患者的债,可真是怎么也还不清了。

有些癫痫患者在发作时,大脑的神经元就像是化工产品的燃烧所造成的燎原之火,蔓延得又快又广,以至于整个人都瞬间遭了灾,像年轻的莫莱森那样,一下子就失去了知觉。这样的发作让人没法正常生活,而且药物治疗常常毫无作用,因此,人们不得不考虑大脑的手术治疗。当然,莫莱森经历过的做法是不会再被考虑了,因为毕竟还有其他办法。

办法之一,叫作“裂脑术”,也就是通过手术,切断大脑左右两个半球之间的连接,以求把癫痫发作的狂暴蔓延限制在半个大脑之内。

这样做能有效抑制癫痫发作,但代价是什么呢?是大脑的左半球和右半球之间没办法“对话”了!在我们的想象中,被分割开来的大脑一定会严重受损,甚至严重扭曲人的性格,至少也会严重损伤人的知觉能力……可事实并非如此。接受裂脑术之后,人的变化非常细微,以至于20世纪50年代针对裂脑患者的首次研究并没有发现任何在思考与感知能力方面的变化,智商也没有任何下滑,分析能力也没有任何损伤。

可是,一定会有什么不同,因为大脑切切实实被割裂成了两个半球!只不过,若想发现这种分割所带来的变化,必须要动脑筋想出足够巧妙的办法来才行。

学习的奥秘

20世纪60年代初期,加州理工学院的三位科学家终于做到了这一点。他们设计了一种特殊的方式,能让患者一次只用半个大脑来扫视图片。这就成了!当接受过裂脑术的患者只用右脑看过一张餐叉的图片后,他们说不出那是什么,就是叫不出它的名字来。由于左右脑的连接已经被切断,所以,他们负责语言功能的左脑没有收到任何来自右脑的信息,而“看到”了餐叉的右脑又没有语言能力来描述所看到的东西。

这里,关键来了:右脑可以指挥它控制着的手,画出那把餐叉!

加州理工学院的三位科学家并没有就此止步。在后来由这些患者配合的一系列实验中他们发现,右脑还可以通过触觉来辨识东西,比如说,看一眼水杯或者剪刀的图片,这些患者就能凭触觉准确地把东西挑出来。

这一发现的意义显然很明了:左脑是智者,是语言专家,与右脑割裂开来后,人的智商完全不受影响;右脑是艺术大师,是处理空间与视觉的行家。左右脑必须密切合作,恰如正副两名飞行员。

关于左右脑分工的研究成果后来迅速渗入到人们的日常生活用语中,用来概括地描述某种本领或某种人的特征:“那家伙是一个右脑人”“她好像左脑更发达”……这还真令人颇以为然:我们所具备的敏锐而感性的审美能力,肯定不会来自善做冷静推理的那部分大脑区域。

不过,这些跟“记忆”有什么关系呢?

要弄明白这一点,须再等25年。而且,如果不是有人提出了一个更为根本性的问题,那还不知道要等多久呢。这个问题是:既然我们有正副两名飞行员,为什么我们不觉得大脑是分两边工作的呢?

“最终,这个问题摆在了我们面前。”迈克尔·加扎尼加(Michael Gazzaniga) (3) 写道。加扎尼加是20世纪60年代加州理工学院那份研究报告的主笔者之一,另外两名科学家是罗杰·斯佩里(Roger Sperry)和约瑟夫·博根(Joseph Bogen)。“这是为什么呢?如果说左右脑是各自独立的体系,那是否意味着大脑具有统筹意识?”

这一问题悬置了数十年,没人能找到答案。科学家们越是往深处探究,谜团似乎越难破解。探索者们的研究不但昭示了左右脑各自清晰而奇妙的不同功用,而且还源源不断地发掘出更多、更复杂的独立体系:大脑有成千上万、甚至上百万个独立模块,它们各自具有独特的功能。比如,这个负责计算光线的变化,那个负责声音的辨识,再一个负责分析面部表情的变化……科学家们所做的尝试越多,他们发现的大脑独特功能就越多。他们还发现,所有这些“小型程序”全部都能同时运作,并且常常同时跨越左右两个脑半球运作。

也就是说,大脑不但在统筹左右这两名“正副飞行员”时带着整体意识,而且,在应对来自各个角落互不相让且鼓噪程度不亚于芝加哥期货交易所的神经元时,也以整体意识统筹着一切。

大脑是怎么做到的呢?

答案,竟然还是在裂脑术之中。

学习的奥秘

20世纪80年代初期,加扎尼加博士在他的“招牌研究”,也就是裂脑研究中又添加了一个变式。举其中一项实验为例,他拿了两张图片给一名患者看,不过,其中一张只有患者的左脑能看到,上面是一只鸡脚;另一张只有右脑能看到,上面是一幅雪景。请记住,左脑是语言控制中心;右脑则是全能大拿,感知敏锐,只是没有语言可以表达它感受到的一切。

然后,加扎尼加博士拿出另一组图片,包括一把餐叉、一把铁锹、一只鸡、一把牙刷等,这回,他不但让患者左右脑同时都能看到,而且还要让他从中挑选出跟刚才看过的那两张图片有关联的图片。这位患者挑选了一只用脚走路的鸡,还有一把可以铲雪的铁锹。看起来都蛮有道理的样子。

再然后,加扎尼加博士请患者解释为何要挑选这两幅图片。答案却很让人惊讶。针对第一个选择,患者解释得很有条理:鸡要用脚走路。他的左脑看到了那只鸡脚,而左脑不但为他提供了语言来描述那只脚,更给出了脚与鸡相关联的合理解释。

可是,他的左脑并没有看到那张雪景图片,只看到了铁锹。因而,他只是凭直觉选择铁锹,却做不出条理清晰的解释来。博士要求他解释为何认为铁锹是有关联的东西,他搜寻了自己的左脑,却找不到有关雪的象征符号。怎么办呢?他又看了看铁锹图片,说:“铁锹是用来清理鸡屎的。”

左脑根据它能够看到的铁锹,抛出了它能够给出的解释。“这种做法,正是我们胡说八道的老套数。”加扎尼加博士对我说。回想起实验中的这段往事,他忍不住哈哈大笑:“编出一个故事来。”

在随后的一系列实验中,他和他的伙伴们发现,这一“编造模式”与我们的日常表现相当一致。左脑能根据它所看到的东西编造出一套有条理的说法来。在我们的生活中,大脑每天都做着这样的事情,你我都有过相似的体验,比如,听到别人在悄悄话中提及了自己的名字,我们就会假想出一些东西来,把那段我们没听清的“八卦”给补上。

大脑里的这些鼓噪之所以能让我们觉得尚有一致的逻辑性,是因为大脑中的某个模块或者网络在不断地抛出一串串符合逻辑的故事。加扎尼加博士说:“我足足花了25年时间,才终于想到问题的真正核心:为什么你要选那把铁锹?”

人们目前只知道这一模块藏在大脑左半球的某个地方,可没人知道它是怎么运作的,以及它怎么就能那么迅速地把那么多信息一下子串联到一起。这一模块有了一个名字,加扎尼加博士把我们左脑的这一叙事系统模块命名为“解释器”。

借用前面“电影摄制组”的比喻,这就是我们的“导演”。这位导演要让每一段情节都合情合理,要根据其现有的材料找出答案、做出判断,要把松散的资讯拼合成一个能让人理解的整体。借用加扎尼加博士的话说,这位导演不但能让人觉得情节的结果合情合理,而且还能编出一整套让人觉得合情合理的故事来:它会创造出一套意义、一套说法、一套因果关系。

这可不仅是一台解释器,更是一位编故事的专家。

而这套模块,恰是构筑一段记忆的关键所在。它每时每刻都忙于解答“发生了什么”,而它作出的判断,则通过海马汇编成码。这还只是它的一部分工作而已,因为,它还需要不断解答“昨天发生了什么?”“昨天晚餐时我都做了些什么?”这类问题。它还需要回答全球宗教课堂上的问题:“请再回答一遍,佛家最根本的四大真相是什么?”

这时,它同样要收集现有一切可收集的素材来解答,只不过,它需要向内搜寻感官上以及数据资料上的提示,而不是向外部搜寻。这就叫“思考”。要回想佛陀所说的真相,不妨从其中一个开始,或者是从其中之一的某个局部开始。对了,痛苦。佛陀谈到痛苦,他说痛苦是……是要先弄明白痛苦是怎么一回事。这就是第一真相。第二真相好像跟冥想有关,不需要做什么,只须放下。放下痛苦?是的,或者说很接近了。还有一个真相是……脑海中浮现出一条山道,一个穿着长袍的和尚在道上踽踽独行……对了,道路。走这条道?跟随这条道?

思绪就这样一个接一个地往下串。每当我们“回放胶片”的时候,似乎总会有新的细节冒出来:厨房里传出的香味、一个营销电话的打扰……还有,当你读到“放下痛苦”时,心里感受到的平静。哦,不对,要放下的是让人感到痛苦的“根源”。还有,不是要“走过”那条道,而是要“滋养”那条道。这些局部的细节之所以像是“新”的,是因为大脑在那一瞬间所吸纳到的信息远比我们能意识到的多,而这些我们当时没有意识到的感知,会在我们回想时浮出表面。

换句话说,大脑并不会像电脑那样,把数据、想法、体验等先储存起来,等我们点击文件名时,每次都显示出完全一样的画面来。大脑的做法固然是把它的感知、想法、得到的资讯等都放进记忆网中,可是,每当这些记忆往外冒时,“泡泡”的组合总会略有不同。还有,这段刚刚被提取出来的记忆并不会从此替代掉上一次的存储内容,而是与之相互交织在一起,相互重叠在一起。

学习的科学

没有任何细节会彻底丢失,只不过,记忆提取的“踪迹”每一次都略有不同,而且永远如此。用科学家的话来说,这是用我们的记忆来改变我们的记忆。

到此,我们已经讨论了脑神经元以及细胞网络,讨论了拉什利的大鼠还有莫莱森先生,讨论了海马以及接受了裂脑术的患者,还有编故事的专家,这一切,似乎都是很初级的东西,甚至可以说是再普通不过的东西。

其实不然。

* * *

(1) 这个谜语的答案是俄亥俄州,因为俄亥俄州的英文写法“ohio”,看起来像是“两头圆,中间高”。——译者注

(2) 活在当下,是当代神秘主义者的信条。——译者注

(3) 加扎尼加在他的自传《双脑记》中详细讲述了裂脑研究的故事。该书中文简体字版已由湛庐文化策划、北京联合出版公司出版。——编者注

02

遗忘的威力:过滤干扰信息,激活深处的宝藏

记忆比赛中,人往往容易出错,尤其是到了比赛的最后一轮。

这时,台上仅剩不多的几个人,人人都端着一张紧张、专注又精疲力尽的脸。已经到了最关键的时刻,他们一路披荆斩棘走到这一步,接下来任何一个失误都可能前功尽弃。有一部关于“全美拼字比赛”(Scripps National Spelling Bee)的纪录片,叫作《拼字比赛》(Spellbound ),其中有这样格外紧张的一幕:一名12岁的参赛者正跟“opsimath”这个词奋战,他看起来好像认识这个词,一番冥思苦想,眼看就能顺利拿下,结果功亏一篑,把字母“o”拼错了地方。

“当!”

铃声响起,意思是“拼错了!”,那孩子眼睛猛地睁大,满脸的难以置信。一声叹惋席卷观众,随即大家给出一阵掌声,以资鼓励,而那孩子却神情木然地溜下台去。

这部纪录片不断重复着类似镜头,一个又一个原本准备充分的孩子因一个词出错而败下阵来。他们对着话筒声音陡然低落,失神的眼睛茫然眨动,随后传来观众席上那并不热烈的掌声。而那些在本轮胜出顺利走向下一轮的孩子,个个看上去都满怀信心、胜券在握。最终胜出的那个女孩一听到最后一个词就咧嘴笑了:她拿下了这场比赛。

遗忘的两个正面作用

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这样的比赛往往留给我们两种印象。

其一是那些参赛者,尤其是那些胜出的人,肯定都是超人,不然他们怎么可能做得到?他们的大脑恐怕不但比常人更大、转得更快,而且肯定跟正常的大脑长得不一样,比如你的和我的。也许他们还有“过目不忘”的本领。

其实不然。尽管迄今为止还没有科学家能鉴别出“智力基因”,也没有科学家能真正弄明白基因是怎么起作用的,但有些人的确生下来就有某种天赋,其记忆能力和思索速度都非同一般。没错,参与这类比赛的人的确是那些对博闻强识更在行的人。可是,大脑就是大脑,所有健全大脑的运作模式都一模一样,只要投入足够多的准备和心血,谁都能显示出这种强悍而神奇的记忆力。至于所谓的“过目不忘”,根据迄今为止科学家们的研究,并不存在,至少不是以你我所想象的那种方式存在。

第二种印象就更负面了,因为它强化了这样一种不但人人都有,而且还容易让人自我否定的假设:忘记了,就是坏事。不言而喻,世界上到处都有“没脑子”的人或让人记忆恍惚的事:左耳朵进右耳朵出的少年,不知放哪儿去了的钥匙。人人担心健忘症会不会已经悄然上身,觉得总这么忘东忘西的是不是自己脑功能失常了或是有什么恶兆。如果说学习是在构建人的能力与知识,那么,遗忘就是让人失去已经获得的能力与知识。遗忘,怎么看都像是学习的敌人。

但事实跟这一假设几乎完全相反。

不消说,弄错了女儿的生日、忘掉了哪条岔道能回到营地、考试的时候大脑出现空白,都是些很糟糕的事情。可是,遗忘也有相当大的正面作用。

学习的科学

遗忘的正面作用之一,就是大自然中最精致的“垃圾信息过滤”功能,这一功能使得人的大脑能够专注于某一件事,只让该出现的信息出现于脑海。

要更生动地展示这一点,我们不妨再来观摩一下刚才那些拼字奇才在比赛中的另一个场景:针对简单问题的速答比赛。说出你读过的最后一本书的名字、最近看过的一部电影的名字、你家小区杂货店的名字、现任美国国务卿的名字、世界杯冠军的名字。然后,是更加快速的应答:你谷歌电子邮箱的密码、你姐姐的中间名、现任美国副总统的名字……

在这样的主题比赛中,每一个专心致志的大脑都会不断地出现空白。为什么呢?并不单纯是因为太心无旁骛了,而是因为这些孩子都非常机警,注意力都非常集中,正是因为太集中了,他们的大脑才会把一些细枝末节的东西给屏蔽掉。

请想想看:那么多生僻的单词全都装在脑子里,要想在拼读单词时保持思路清晰,大脑当然必须要做信息过滤的处理。换句话说,大脑必须压制、忘记那些争先恐后往外冒的信息,才不至于把“apathetic”和“apothecary”混淆起来,不会把“penumbra”当成“penultimate”。而且,大脑还要把任何会让你分心的七零八碎的东西都挡住,不让其跑出来打扰你,免得你一边应答,脑子里一边蹦出某首歌的歌词、某本书的标题或某个电影演员的名字来。

我们在日常生活中也常会遇到这类“专心的遗忘”,只是往往察觉不到。比方说,你要输入一个新换的电脑密码,就必须屏蔽掉对老密码的习惯记忆;要学习一种新语言的单词,就必须克制自己不要脱口而出母语中的对应词汇。当我们完全沉浸在某个话题、某项计算或某部小说的情节中时,哪怕最常用的名词我们也可能会一时说不出来:“你能不能把那个什么,怎么说来着,吃东西用的那个,递给我?”

叉子!

正如19世纪美国心理学家威廉·詹姆斯(William James)观察到的那样:“假如我们把一切都记在心里,那么在大多数情况下,我们会差劲得像是什么都没记住一样。”

最近数十年针对遗忘的研究使得人们不得不从根本上重新思考大脑的学习功能到底是怎么运作的。从某种意义上来说,这些研究的结论已经颠倒了“学习”与“遗忘”的定义。“‘学习’与‘遗忘’之间的关系并不简单,甚至从某个很关键的角度来看,两者的意义跟人们所想象的恰恰相反。”这是加州大学洛杉矶分校的心理学家罗伯特·比约克(Robert Bjork)的话。他告诉我:“我们以为遗忘是件很糟糕的事,是大脑系统的败笔,但实际上,遗忘往往是学习的良师益友。”

比约克的研究认为,上述记忆比赛中的“失败者”之所以会失败,并不是因为他们记得的东西太少了,原因恰恰与之相反。他们学习了成千上万的词,而在比赛中拼错的往往是他们明明记得的那些,让他们栽跟头的原因很多情况下正是他们记得太多了。你已记得的各种感知、数据、观念等都散落在大脑中如黑色风暴般盘根错节的神经元里,如果记忆的确就是回想起这些,那么,遗忘在大脑运作中的作用就是屏蔽掉大脑中的背景噪音,或者说静电干扰,让大脑把该输出的信号输送出来 。输出的清晰度与屏蔽的强度息息相关。

遗忘的另一个很大的正面作用与上述主动过滤的功能完全不同。正常的遗忘,也就是那种被动的、让人为之哀叹的记忆衰退,其实也有助于继续的学习。

学习的科学

遗忘的这一特性很像我们的肌肉锻炼:当我们提取储存的信息时,为了能强化“习得”,一定程度的“损耗”是必不可少的。如果没有一星半点的“遗忘”,对长远的学习就没有任何好处。这就跟锻炼之后的肌肉一样,先损耗,后增长。

这一记忆系统远谈不上完美。没错,我们的确能在眨眼之间调出许多不相干的数据与信息,比如韩国的首都叫首尔,9的平方根是3,《哈利·波特》的作者叫J.K.罗琳,但是,没有任何更复杂的记忆信息会以完全相同的样子被再次提取出来。原因之一是遗忘功能在屏蔽掉不相干的信息时,也会屏蔽掉一部分相关信息。而被屏蔽掉的,或者说忘掉的内容,常常在以后还会再度出现。

对于这种来去无踪的记忆,最明显的例子就是我们在回忆童年往事时,总是一边讲一边加以润色。14岁的那一年,我们借了一辆私家车出去玩;第一次搭乘那座城市的地铁时,我们走迷了路……随着我们一次又一次地滚动记忆的线团,到后来,就很难再说得清哪些是真的,哪些已经不是。

问题不在于人的记忆是否是一堆散乱的数据、一串被修饰得变了形的故事,问题在于我们提取任意一条记忆时,总会同时修改其“可提取系数”,乃至常常修改其内容本身。

近年来,针对记忆的研究以及推想已逐渐形成了一种理论,这一理论叫作“记忆失用理论”,以区别于已经过时的“失用定律”。所谓“失用定律”,简单来说就是如果某项记忆不被提取使用,那么它就会渐渐在脑间蒸发,消失殆尽。而如今这套新理论,并不是对传统理论的补充或更新,而是彻底的破旧立新:“遗忘”在这里被塑造成了“学习”的好朋友,而不再是敌人。

若要给这一新理论起一个更恰当的名字,那么我会叫它“遗忘式学习”,这个名字既能彰显其字面意义,又能突出其精神宗旨,还能给人以正面激励。举例来说,这套新理论能给人的正面影响之一就是:才刚学过就忘掉了很多,刚接触某个新课题时尤其如此,这并不是因为我们不努力、不专注,也不是一个人本身的缺点;相反,这证明大脑正以其恰当的方式工作着。

没人能说出人们为何对遗忘以及其他一些类似的大脑功能如此鄙夷。遗忘是如此的不可或缺、自然而然,是我们每个人都再熟悉不过的事情,然而,我们竟是这么的看不上它。下面我来仔细分说一下,希望能对大家有所帮助。

遗忘曲线的由来

且让我们回到最初,回到这世界上第一个“学习实验室”,看看这实验室中唯一的一位实验大师,以及他这一生最重要的杰作——遗忘曲线。顾名思义,遗忘曲线就是一个展示记忆随着时间的推移而逐渐消弭的曲线图。更准确地说,它标示的是新学到的东西将以什么样的速率被遗忘。那实际上就是一个被颠倒过来的学习曲线图,如图2—1所示。

图2—1 遗忘曲线

这幅曲线图首次发表于19世纪80年代末期。不过,这并不是一幅能让我们感到多么意外的曲线图。随便让一个人来猜测一下记忆与时间的变化关系,并画出一幅曲线图来,估计都差不多会画成这样。可是,这幅曲线图的作者赫尔曼·艾宾浩斯(Hermann Ebbinghaus)却并不是一个喜欢猜测的人。他是一个天生一板一眼的人,对追求证据特别执着。以他的雄心壮志,他也必须是一个这样的人。

早在19世纪70年代,作为一名年轻的哲学博士,艾宾浩斯在欧洲到处游学,心怀远大理想:他想要在哲学和科学之间架起一座桥梁,用严格的标准来度量人类的某些自然本性或心理特性。可他一直没能找到突破点。直到一天下午,他在巴黎一家旧书店里来回闲逛时,从书架上抽出了一本书——古斯塔夫·费希纳(Gustav Fechner)的《心理物理学纲要》(Elements of Psychophysics )。

费希纳是一位科学家,而且是一位对唯心主义有些研究的科学家,他认为,人的内在心理世界跟外在自然世界之间有一个完整的数学连接。他声称,每一种人类体验,包括转瞬即逝的记忆在内,都应该可以被化解为一个可套入某种公式中的、可度量的单位数值。费希纳曾经以人的触觉为课题做过非常出色的实验,因此,以他的声誉,无疑给这一比触觉更加宏大的课题增添了令人信服的砝码。

读着这本书,艾宾浩斯觉得他“心底有什么东西发生了变化,当即就有了一种感觉”。多年之后,他对自己的一个学生描述这件事时这样说道。也许,就在他阅读这本书的那一刻,就已经看见了自己的未来……多年以后,他写成了他这一生最伟大的著作《记忆》(Memory ),并将其敬献给了费希纳。

记忆的公式。真能有这么一个公式吗?如果有,能写得出来吗?

记忆,有大有小,形态各异。有的能记一个小时,有的能记一辈子;有的是日子或数字,有的是菜谱或流水账;更别说还有故事,还有情感的触动,还有孩子上学第一天被留在校车站时小脸蛋上的神情,还有两个朋友互望时心照不宣的微笑……记忆,是由狂欢与心碎织就的我们一生的“织锦”。而且,我们每个人回想特定内容记忆的能力,也相差甚远。有的人很容易想起别人的名字和容貌,有的人更容易想起数字、日子以及公式。因此,若想要度量这天底下如鬼魅般千变万化的“记忆”,简直不可能做到,更别提去研究了……

比艾宾浩斯年长的老一辈科学家基本算是放弃努力了,他们把这个问题留给了后代。这问题实在太庞大了,充满无穷无尽的变数,实在让人吃不消。

尽管有人觉得应该更谨慎一些,可是艾宾浩斯觉得,人们更缺乏的是勇气。在解释自己为什么要追寻这个记忆公式时,艾宾浩斯写道:“至少,我们更愿意看到的是经过最用心的研究之后遭遇失败时的无可奈何,而不是面对困难只知道摆出一脸无能为力的裹足不前。”如果没有谁能有勇气做这件事,那么,他就来做那个有勇气的人。

他还推论了其实验的首要原理。要研究大脑如何储存全新的信息,他首先需要有全新的信息。可是,一大串名词、数字并不符合这一要求,随便抓一个大街上的人,他脑子里肯定都装着无数跟这些名词和数字相关联的东西。即便是抽象的简笔速描,也一样会留有类似罗夏墨迹测验那样引人联想的余地。哪怕对着天上的一朵云多看几眼,你都能看出一只狗的样子来,从而激活你大脑中与狗有关的数百条神经回路。随便什么东西,我们的大脑都能赋予其某种意义。

至今仍然没人能猜到艾宾浩斯后来是怎样想出了他的妙方。很多年之后,美国心理学家戴维·沙科(David Shakow)在他所著的一篇传记中这么写道:“这是否可以称为一项堪称‘用心良苦’的发明?”他还说:“或者我们是否更应将其称为一个发现?新生儿嘴里的咕哝声、小宝宝成长中的牙牙学语、巴黎马车夫对伦敦出租车司机的咒骂,是否都是他灵感的来源?”

艾宾浩斯创造出来的是一整套没有意义的发音,其全都由单音节组成,即前后各一个辅音,中间夹着一个元音:RUR、HAL、MEK、BES、SOK、DUS等。最关键的是,这些音节全都没有任何语义。

艾宾浩斯由此找到了他需要的那一类记忆“元素”。

学习的奥秘

艾宾浩斯一共创造了2 300个“元素”,几乎穷尽所有可能的无意义音节,至少也是他能想得出来的所有无意义音节了。他把这些音节以随机的方式排列组合成许多的“群”,每一个“群”都由7~36个数量不等的“元素体”组成。然后,他每次挑一“群”出来练习记忆:他一边大声朗读,一边跟着节拍器踱步,并仔细记录下自己朗读了多少遍才得到完美的成绩。

到1880年在柏林大学谋得讲师职务时,他对这些毫无意义音节的练习记录已经超过了800个小时。之后,在他那狭小的办公室里,这位个头不高、满脸浓密胡子、戴着本杰明·富兰克林式眼镜的狂人,继续来回踏着地板,以甚至高达每分钟150个音节的速度喷吐着、练习着。如果是在另一个年代或者另一个国家,他很可能已经被人套上疯子套装强行拖走了。他刻意在各种不同的时间间隔之后考核自己的记忆率:学习20分钟之后、1小时之后、1天之后,乃至1星期之后。他也刻意将练习的时间分出长短,结果惊讶地发现,如果多练几次,考试时成绩就能更高一些,遗忘的速度也会更缓慢一些。

1885年,艾宾浩斯在他的著作《记忆》中发表了他的研究成果,公布了在一段学习时间之后计算遗忘速率的简便公式。这一计算公式虽然没有多大看头,但这毕竟是学术界第一次把严格的科学规范应用到了心理学界,并由此形成了心理学的新分支。而这也正是10年前他在巴黎那家旧书店里立志想要追寻的目标。

艾宾浩斯做成了他的记忆公式,后来又有人依此绘制成图。

他并没有因此改变这个世界,不过,他开创了学习科学的研究先河。在他之后一代的科学家,英国人爱德华·铁钦纳(Edward Titchener)在一篇文章中写道:“借助毫无意义的音节作为研究‘学习’与‘遗忘’之关联的应用工具,不夸张地说,这是自亚里士多德之后,心理学在这一历史阶段所取得的最大进步。”

艾宾浩斯的遗忘曲线从此牢牢抓住了许多理论学家的心,再不肯放手。到了1914年,极具影响力的美国教育心理学家爱德华·桑代克(Edward Thorndike)将艾宾浩斯的遗忘曲线命名为一条“学习定律”,也就是“失用定律”。他坚持认为,如果已经学到的东西没有机会得到不断的运用,那么必将从记忆中渐渐消退乃至彻底消失,也就是说,用进废退。

这条法则的确让人觉得很有道理。它和我们生活中的体验似乎十分吻合,以至于如今大多数人都相信学习就是“用进废退”。但是,这四个字所掩盖掉的东西,远比它揭示出来的要多得多。

记忆的“逆袭”

下面是一首小诗,可供你在家里做做练习,一点儿不费劲,而且会带给你纯文学的享受。

请花上5分钟,认真朗读下面的韵文诗,并尽量往心里记。这首诗节选自诗人亨利·朗费罗(Henry Wadsworth Longfellow)的作品《“金星号”遇难记》(The Wreck of the Hesperus )。

At daybreak, on the bleak sea—beach,

(天快亮了,荒凉的海边,)

A fisherman stood aghast,

(一位渔夫,满脸惊骇,)

To see the form of a maiden fair,

(呆看那仙子浮于海面,)

Lashed close to a drifting mast.

(几乎撞上漂浮的桅杆。)

The salt sea was frozen on her breast,

(咸咸的海水,冻结在她的胸膛,)

The salt tears in her eyes;

(咸咸的泪珠,挂上了她的睫毛,)

And he saw her hair, like the brown sea—weed,

(他还看见她的头发,像褐色的海菜,)

On the billows fall and rise.

(在巨浪中,上下漂荡。)

Such was the wreck of the Hesperus,

(这就是“金星号”的残骸,)

In the midnight and the snow!

(在午夜里,在大雪中!)

Christ save us all from a death like this,

(基督啊!请救我们生还,)

On the reef of Norman’s Woe!

(救自那苦难的诺曼瑚岩!)

好,现在请把书放到一边,你去走上一小圈,泡一杯咖啡,听几段新闻,总之,把你的心思放到其他事情上去。只需大约5分钟时间,跟你刚才学习这首诗所花的时间差不多。然后,再请你坐回来,把刚才那首诗默写下来。能写多少就写多少,尽力就好。这张纸请你保留好,后面你还会用到它。

这一做法,恰与菲利普·巴拉德(Philip Boswood Ballard)当年的做法一模一样。巴拉德是一位英文老师兼科学研究员,20世纪初期,他在伦敦东区针对工薪阶层的孩子推行了与上述做法相同的实验。这些孩子当时被认为是学习很笨的学生,巴拉德想通过这样的做法找到其中的原因:是不是因为最初阶段的学习本就不够充分?是不是学过之后发生了什么才导致学生不容易记起来呢?为了一探究竟,他准备了各种各样的材料让这些孩子学习,其中就包括上面这首朗费罗的诗。他希望能通过实验与研究,准确地找出这些孩子学习困难的原因所在。

不过,巴拉德没能从孩子身上找出他们学得不够充分的明显证据,却找到了完全出乎意料的东西。

学习的奥秘

这些孩子学习5分钟之后就接受了一次考试,他们的成绩没什么特别的地方,能记住一些内容,更多的就记不起来了。不过,巴拉德的实验并没有到此结束,他还想要知道,如果时间过得再长久一些,学过的韵文诗还能记得多少?会不会过几天就记得更少、更模糊?为了得到这一问题的答案,两天之后,他又让那些孩子接受了一次考试。这些学生都不曾想到考过之后还要再考,所以毫无准备,但他们的成绩反而平均提高了10%。等再过几天之后,巴拉德又搞了一次“突然袭击”,让这帮孩子再考一遍。

“JT这个孩子,第三天的成绩大涨,从15行提高到了21行,”巴拉德在他的笔记中写道,“让人觉得那首诗好像就放在她的眼前。”另一个学生,第七天的考试从3行提高到了11行,他的笔记是这样写的:“黑板上的字像照片一样印在了脑子里(那首诗当时写在黑板上)。”第三个孩子,头一次考试的时候能写出9行,几天后再考,却写出了13行。他告诉巴拉德说:“我默写的时候,脑子里那首诗就像是印在了面前的纸上一样。”

这种提高,不仅仅是古怪,完全就跟艾宾浩斯的遗忘曲线彻底相反!巴拉德不相信他的实验结果,在之后的数年中又陆续组织了成百上千次考试,参与的孩子多达上万人。但结果仍然一样。

记忆在最初的几天里会增加,哪怕没有做过任何复习;而记忆的逐渐消弭,平均是从第四天之后才会开始。

1913年,巴拉德在一篇文章里公布了他的研究报告,而掀起的只是一片迷茫。没几个科学家能真正明白并欣赏他的成果,因此直到今天,他的名气也不过是心理学著作中一条小小的脚注,跟艾宾浩斯相比,显得格外默默无闻。但是,巴拉德自己知道他得到的是什么。“我们不仅会忘记曾经一度记得的东西,”他写道,“我们也同样会记起曾经一度被遗忘的东西。”

学习的科学

随着时间的推移,记忆并非只沿着单一的方向一路消退下去,它还有另一条走向,被巴拉德称为“回想”,这是一种记忆的增长:记忆里会自动冒出一些我们并不记得曾学过的词语、数据等。在我们努力想记下一首诗或一组生词之后,记忆的这两种走向会同时出现。

这究竟是怎么一回事呢?

线索之一来自艾宾浩斯。他在记忆测试中所使用的“材料”全都是没有意义的音节。可是,大脑里没有地方能“放置”这些3个字母组成的音节。这些东西不但彼此之间没有任何关联,而且跟任何其他事物也都没有关联,它们既不属于任何一种语言结构,也没有任何规律可言,因此,大脑“留不住”这种实在是没有意义的东西。艾宾浩斯完全明白这一点,他曾写道:他的遗忘曲线可能不适用于他的“独特学习”之外的任何学习。

请记住,遗忘不仅是一个被动的衰减过程,更是一个主动的过滤行为。它会挡掉让人分心的信息,清理掉没用的杂乱垃圾。没有意义的音节就是杂乱垃圾,而朗费罗的《“金星号”遇难记》却不是。这首诗在我们的日常生活中也许不见得有多少价值,可至少我们的脑神经元能够认得这些词语和韵律,使这首诗能够栖居于神经元组成的网络之中。这足以解释为什么我们记住一首诗、一个故事或者任何有一定含义的东西要远比记住那些毫无意义的音节容易得多。

不过,这里还有另一个问题没能得到解释:为什么两三天后,尽管没有任何复习,我们能记得的东西却变多了?为什么“咸咸的泪珠”和“头发像褐色的海菜”会从我们的脑海深处冒出来?那些伦敦东区“学得慢”的孩子让巴拉德看到,“学习”和“遗忘”之间的关系并不像人们一直以来所认为的那样。

那条“遗忘曲线”实在是误人不浅,至少也是不完善的东西,应该被彻底替换掉才好。

回想的真相

巴拉德的研究报告发表之后的几十年里,针对记忆的这种“自动提升”现象的研究,也算是闪耀一时。有科学家推论,这种“自动提升”的现象在任何方面的学习中都不难发现。可实际上并非如此。科学家们做了各种各样的实验考试,结果五花八门。

学习的奥秘

在1924年举行的一次大型实验中,实验参与者先是学习了一组生词,然后立即接受第一次考试,随后又接受了一系列的后续考试:8分钟之后、16分钟之后、3天之后、一周之后。总的来说,成绩是越来越糟糕,而不是越来越好。

1937年的研究实验中,实验参与者在记诵了一组毫无意义的音节之后,在最初的考试中略微显示出些许成绩的提升,但是,那仅仅是在5分钟之内,超过5分钟之后的考试成绩则直线下降。

再就是1940年的那次研究实验,这次实验的结果曾被广泛引用。实验要求参与者记诵一组生词、一组短句或一段散文,结果参与者的考试成绩全都是在24小时之内不断下滑。尽管科学家们发现的确有一些用于实验的材料形式在学习后出现成绩上升现象,比如诗歌,可他们同样发现另一些形式的材料结果完全相反,比如生词。

“实验派心理学家们想要验证巴拉德的发现,可他们却如同陷进了流沙,越是在其中挣扎着做各种尝试,就越是在迷茫和困惑之中陷得更深。”这里引用的是布鲁克林学院(Brooklyn College)马修·埃尔代伊(Matthew Huge Erdelyi)的一段话,曾发表在他的历史性著作《无意识记忆的恢复》(The Recovery of Unconscious Memories )中。

如此相互矛盾的研究结果无疑导致人们对巴拉德的实验方式产生了疑问。被他测试过的那些学生真的能随着时间的推移记起更多的内容来吗?是不是他的实验方式有某种漏洞,导致考分偏高呢?这可不是什么反问句,而真真正正是一个疑问句。假如孩子们在每次考试之前已经复习过那些诗歌了呢?若果真如此,那么巴拉德的发现就根本什么也不是了。

1943年,针对在此之前发表过的所有研究报告,英国一位研究学习方法的理论学家巴克斯顿(Buxton)主导了一次具有深远影响的回顾总结,而他所得出的结论却是,巴拉德发现的“自动提升”现象是“时有时无的”,是神出鬼没的东西。此后不久,许多科学家都跟随巴克斯顿的脚步退出了对“鬼魂”的追逐。还有好多更有价值、更具文化时尚性的东西可以借助心理学这一工具去做,远比追逐“鬼魂”更有意义。

也就是这时,弗洛伊德的心理治疗兴起了,他的记忆复苏理论一出台,便使得巴拉德那“金星号”的实验轻而易举就被他的“性吸引”踩在了脚下。他们二人针对记忆还原的观念几乎一模一样,唯一不同的是,弗洛伊德所谈论的记忆是被压抑的情感创伤。他声称,挖掘出这些记忆并“重新体验”一次,便能够释放长久压抑的痛苦,从而放下心中的焦虑,给人以新生。即便这种记忆也有些像鬼魂般难以捉摸,那也远比背下来的一堆诗歌更贴近生活。

除此之外,此时恰是20世纪中叶前后,学习科学在这一阶段的“精华”研究就是学习的强化。这也正是行为主义的鼎盛时期,美国心理学家斯金纳(Skinner)就在这时揭示了奖励与惩罚的效果,也就是在各种不同的场合下,奖惩如何能改变人的行为、提高人的学习效率。

这么学就对了

斯金纳以各种奖励措施进行了多次比较验证,最终得出了令人吃惊的结果:如果答对了就会自动得到奖励,这只能很有限地提高学习效率;相反,如果只是偶尔的、定时的奖励,反而更有效果。斯金纳的研究给后来的教育学家们带来了极其深远的影响,只不过,他的着眼点并不在于探求记忆的特质,而是更注重提高教学质量。

尽管如此,巴拉德的发现倒也并没有从此消失殆尽,而是一直萦绕在少数几个心理学家的心头,他们始终相信,将来终会有一线玄机显露出来。到了20世纪60年代至70年代,这几位谨慎的学者开始尝试将无意义的音节与诗歌区别开来进行研究。

结果他们发现,巴拉德验证的现象不但曾经是真的,而且一直是真的。实验设计本身并没有任何缺陷,孩子们也不可能有机会复习他们在第一次考试时本来就没能全部记得的诗句。而历来的科研学者们之所以很难分辨出巴拉德所谓的“回想”指的是什么,是因为一个人回想能力的强弱很大程度上取决于他学习时所用的材料。

这么学就对了

如果学习材料是那些没有意义的音节,或者大多数情况下是那些随机选择而没什么关联的单词、短句,那么你的回想能力会低得几乎为零,在一两天之后的考试检验时,的确不会出现“自动提升”的情形。可是反过来,如果学习材料是图片、照片、白描绘画、彩色图画乃至诗歌,也就是充满诗情画意的文字,你的回想能力就会强悍很多,而且这一能力还需要过一小段时间之后才会显现出来。

巴拉德所验证的“自己冒出来”的记忆,便是在学习了新的韵文诗之后两三天时发生的现象,正是“冒泡力度”最强劲的时候。而除了巴拉德之外,其他研究学者们在实验中所取的考试时间,要么太早了些,如学过之后仅几分钟而已,要么太晚了些,如学过之后一个星期甚至更久。

马修·埃尔代伊是少数几个最终促成辨识“回想”所指的研究学者之一。他能够成就这一步,始于他与年轻同事杰夫·克莱因巴德(Jeff Kleinbard)的合作,那时侯他俩都在斯坦福大学就职。埃尔代伊给了克莱因巴德一组图片,总共40张,让他一口气看完,并“忽悠”他说,要想成为一名主导研究员,首先需要“体验一下当研究对象的感受”。在随后的一个星期里,埃尔代伊“突然袭击”式地考了他好几次,结果是如此的清楚而确信无疑:克莱因巴德记得的内容在最初两天的考核中稳步增长。

学习的奥秘

这两位研究者随即一起主导了更大范围的研究实验。其中的一次,他俩邀请了一群年轻学生,给了他们60幅速描简笔画,让他们努力记住。这些简笔画都用幻灯片播放,一次一张,每张5秒钟,让这群参与者逐一过目,都是如图2—2中的鞋子、椅子、电视等日常用品,但只有图片,没有配上名称。

图2—2 实验简笔画

随后,这群学生当即接受了考试,给他们7分钟的时间,要他们写出能记得的物品名称。结果平均成绩是27个。10个小时之后,成绩平均增长到32个;一天之后,34个;到了第4天,增长到38个,之后便不再增长。

而同期参与的“对照组”学生使用的幻灯片是60个名称,而非图片,他们的成绩在最初的10小时内从27个上升到30个,之后便不再继续上升。在随后的几天里,这两组参与者的分数皆呈缓慢下降趋势。

人们很快便针对记忆达成了一个新的共识,正如埃尔代伊近期发表的一篇论文中所写的那样:“记忆是一个复杂的混合系统,随着时间的推移,它会同时朝着增加以及衰减的不同方向发展。”

而这一新的共识却又留给理论家们一个更难解答的谜题。为什么用图像考试,学生能回忆起的数量会增加,而用单词表就相反呢?

科学家们一直都在推测答案。会不会是因为有更多的时间在记忆中搜索呢?比如,两次考试自然比一次考试有更多时间?会不会是因为两次考试中的时间间隔让人得以放松,使大脑不再那么疲倦了呢?一直等到20世纪80年代,心理学家们才终于找到了足够坚实的证据,构建出足够完整的理论模型来解释通巴拉德的发现以及记忆的其他特质。

由此而形成的新理论并非是一幅宏大的、足以解释人的头脑如何运作的蓝图,相反,它只是以研究与实验为依据得出的几条基本法则,不但包括了艾宾浩斯和巴拉德的观点,也包括了其他几个看似截然相反的观念与特质。而把这些前人的理论综合到一起,并最清晰地凸显出记忆特质的科学家,就是罗伯特·比约克以及他的妻子伊丽莎白·比约克(Elizabeth Bjork),夫妇二人皆任职于加州大学洛杉矶分校。这个新理论,也就是我们前面提到过的“记忆失用理论”,本书中也称为“遗忘式学习”,其很大程度上是这两位专家的“孩子”。

遗忘式学习

记忆失用理论的第一条法则便是:任何记忆都具备两种能力,即储存能力与提取能力。

储存能力就是指记忆储存的能力,用来衡量我们学到的东西储存得有多坚实。储存能力首先由我们的学习稳固地建立起来,之后还会越用越坚实。九九乘法表就是一个很好的例子,上学时它就深深地植入了我们的脑海,之后在这一生当中我们更是反复运用,无论是核对银行账目,还是辅导四年级孩子的数学作业,都离不开它。因此,这九九乘法表的储存能力无疑非常坚实。

根据比约克的理论,记忆的储存能力只会越变越强,永远不会减弱。

不过,这并非意味着无论我们听到、看到或者说到什么,都会永远储存在记忆中,直到我们死去。其实,99%以上的体验都如过眼烟云,转瞬即逝。我们的大脑只会保留那些有意义、有作用或者是有趣的东西,也可能是将来会变得有用、有趣的东西。这也就意味着每一样我们刻意交代给记忆的东西都会被储存起来,而且是永久储存,比如九九乘法表、儿时朋友的电话、第一把储物锁的密码等。

乍一听这好像很难以置信,一来因为我们刻意吸收的信息数量本就庞大到了难以置信的地步,二来这些“交代给记忆”的东西大多是极其平凡琐碎的小事。不过,还记得我们在第一章里讲过的吗?从生物学上讲,大脑有足够的储存空间。

学习的科学

大脑能储存的东西可供300万套电视节目同时播放。这一量级的空间足以储存我们从摇篮走到坟墓的长长一生中每一秒钟的所见所闻。

至于说平凡琐碎,虽然我们无法证明所有无关紧要的细节全都好好地储存在大脑里,但是,说不定什么时候大脑就会悄悄发条指令,送出某个琐碎得能让你目瞪口呆的记忆来。这样的经历,每个人在生活中肯定都碰到过,我不妨在此说说我自己的一个例子。

为了写这本书,我需要搜集材料,因此花了不少时间泡在大学图书馆里。在那老式图书馆的地下室里,甚至是地下二层,我徜徉于一摞一摞的旧书丛中,恍惚觉得自己像是个搞考古的人在地底下掏挖。

有一天下午,我想也许是因为那股子发霉的味道吧,居然让我回忆起1982年的事情来:当时还在大学读书的我曾在图书馆工作了一个月。那天,在哥伦比亚大学图书馆一个无人问津的角落里,我闷着头搜寻一本老早以前的书,渐渐有些神思恍惚。就在这时,一个人的名字忽然模糊地浮现在我的心头。拉里·克什么什么。这人好像是那年在图书馆工作时我的上司吧?我遇到过他一次,是个很不错的人,我从来都不知道我还记得他的名字。而在那一刻,我心中的眼睛就那么看着他,看到那次遇见他之后,他转身离开时的脚步。我甚至还能看到他穿着一双懒式皮鞋,后跟有一部分已经磨损,撇着外八字向另一个人走去。

一次相遇,一双鞋,绝对算不上有什么意义。可是,我一定记得过他的姓名,而且,我一定把看到他转身离去时的印象储存了起来。可我为什么要把这么个印象给保留起来呢?因为,那是在我生命长河中有过意义的信息。而“遗忘式学习”理论认为,一旦你把什么存进了脑子,那就一定永久地存在了那里。

学习的科学

记忆是不会“丢失”的,不会像我们以为的那样越变越淡,直至踪迹全无。准确地说,“丢失”了的其实只是我们一时无法提取出来的记忆而已,它的提取能力在当下很低,低到几乎为零。

提取能力不同于储存能力,是用来衡量某项信息被提取到意识中的难易程度的。这一能力同样也会因为学习和反复运用而变得越加坚实。反之,如果得不到强化的机会,提取能力便会迅速下降。而且,与储存能力相比,能够提取出来的记忆容量很小。在任意时间,我们只能提取与大脑发出的提示与给定的线索有关的记忆,而且仅仅是非常有限的一小部分。

举例来说,在公交车上,你无意间听到某个手机响了,是那种“嘎嘎”的鸭子叫声。这时,你也许会想起某个朋友的手机也是这种铃声,也许还会因此想到你欠了好几个人的电话没有打。这声音可能还会触发你心中一幅久远的画面:谁家的狗掉进了湖里,肚子贴着水面,追逐着鸭子们组成的小型舰队;或是你小时候的一件明黄色雨衣,雨帽做成了鸭嘴的模样。与“嘎嘎”声相关的联想还有千千万万,尽管它们也是从前因某种意义而储存起来的,可此时却都逃过了雷达的扫描。

乌龟储存与兔子提取

相比于储存能力,提取能力往往很靠不住,既能瞬间形成,也能瞬间消减。

我们可以借用这么一个场景来想象一下储存能力和提取能力之间的不同:假设你来到一个盛大集会,在场的所有人都是你生命中遇到过的人,而且仍然是你们最后一次相遇时的年龄,有你的爸爸妈妈、小学一年级的老师、刚搬到隔壁的新邻居、高二时教过你驾驶的教练……他们全都在那里来回穿梭着。提取能力指的是你能想起其中某个人名字的速度有多快;而储存能力指的则是你与某个人之间的熟悉程度有多深。

爸爸妈妈,毋庸置疑是任何其他人都比不上的,他们是典型的提取能力强、储存能力强的类型;小学一年级的老师,她的名字没有蹦出来,即提取能力弱,可是你明明看见她就站在那道门边上,可见储存能力强;与此相对的,是新搬来的邻居,因为才刚刚互相认识过:“我们是贾斯汀和玛利亚”,所以提取能力强,但彼此都还不熟悉,所以储存能力弱,估计到了明天早上,他们俩的名字你就想不起来了;还有那位驾驶教练,名字也想不起来了,而且你也不太能想得出他长什么样子,毕竟那仅仅是两个月的课程而已,即提取能力弱、储存能力弱。

而你寻找某个人、想要叫出那人名字的这一举动本身就会增加其提取能力以及储存能力的强度。一年级的老师,既然你已经把她找了出来,那么现在,提取能力也就变强了。这是遗忘的被动性这一特质造成的,即提取能力的再度弱化需要更多的时间。记忆失用理论认为,大脑一旦重新找到“不见了”的信息或者记忆,那么“曾经遗忘”本身便能起到增强记忆的作用。我们不妨借用前面的比喻,用肌肉锻炼来描述“遗忘式学习”的这一特性:做引体向上,首先会导致你的肌肉细胞受损,可是,等休息一天后再度做这个动作时,肌肉却已经因昨天的受损而变得更加强壮了。

学习的科学

我们在提取某项记忆的时候越是大费力气,那么在得到之后,该项记忆的提取能力以及储存能力就飙升得越高,也就是学得越扎实。

比约克夫妇把他们新理论中的这一条法则称为“必要难度”(desirable difficulty),其重要性请你接着往下看,很快就能明白。那位教过你驾驶的教练一旦被你“捉到”,你对他的熟悉感就会顿时大增,可能还会想起不少早已忘掉的有关他的事情:不仅仅是他的名字、他的外号,甚至还有他那怪异的笑容、他惯用的口头禅。

学习的奥秘

比约克夫妇认为,大脑能发育成这样的系统,自有它的道理。当人类的进化还处于早期游牧阶段的时候,大脑需要不断更新“脑中地图”以随时适应不同的环境:气象状况、地形状况、猛兽状况。提取能力因此就向着能迅速更新、同时又能维持关键详情可被随时提取的方向进化。因为需要不断更新,所以这些记忆的寿命只有一天。而储存能力则不同,它的进化方向是保证一旦需要,老马能够立即识旧途。四季不断地逝去,却也不断地回来,气候变迁和地形变迁也是如此。储存能力需为将来做打算。

这种转瞬即逝的提取能力与稳固不变的储存能力的组合,即兔子与乌龟的组合在现代生活中同样至关重要。我们来举个例子。在北美家庭中长大的孩子学到的规矩是,说话时要看着对方的眼睛,尤其是在跟父母和老师说话时。可是在日本长大的孩子学到的规矩却完全相反:说话时要垂下你的眼帘,跟权威人士说话的时候尤其如此。若要从一种文化中走出来进入另一种文化,你一定要屏蔽掉,或者说遗忘掉你原来的习惯,并且要迅速吸收并遵守新的规则。你从小养成的习惯固然很难忘却,储存能力自是持高不下,但是,刻意屏蔽旧习惯以便自己能顺应新的文化,这样就自然降低了其提取能力。

而且,能否做到“入乡随俗”有时还会事关生死。比如,你从澳大利亚来到美国,一定要学会开车靠右行驶,而非靠左,因此你一定要彻底颠倒多年来形成的驾驶惯性思维。在这件事情上的容错空间非常小,心思稍微飘回墨尔本一下,等你醒来时可能就已经躺在沟里了。在这里,记忆系统需屏蔽掉旧的驾驶习惯,让出空间来装入新的驾驶习惯。

还不止这些。假如20年后,你想家了,又回到了澳大利亚,那你就必须把驾驶惯性思维再转换回去,靠左边行车。不过,这一次转换一定比上一次容易很多,因为老的驾驶习惯并没有丢失,它还在那里,毕竟储存能力依然持高不下,老马很快便识旧途了。

“与以新换旧、彻底抹去旧的储存记忆的电脑系统相比,”比约克写道,“大脑让记忆变成一时提取不出来、但仍然保持在那里的这种体制显然大有优势。由于那些记忆眼下提取不出来,所以自然不会跳出来打扰现有的信息、现行的程序。但是,正因为它们仍然储存在那里,所以它们自然可以,至少能在一定的条件下被重新学习。”

由此,“遗忘”对于“学习”便显得至关重要了:无论是学习全新的技能,还是保存并重新获得旧的技能,都至关重要。

现在回过头来,再说说我们的老朋友菲利普·巴拉德。他让学生们接受的第一次考试不但检验了孩子们还记得多少《“金星号”遇难记》的诗句,同时也增强了孩子们已经记得的那些诗句的储存能力与提取能力,使得那些句子在脑海中被考试这支“锚”牢牢地“抓住”,到下一次再考时,这些句子自然更容易被“拽出来”。果然,两天之后,当老师再次“突然袭击”时,孩子们在上一次考试中已经能写出来的那些句子大多会更快、更清晰地流淌出来,结果大脑有了更多的时间沿着已经记得的句子搭成的骨架去搜索更多的记忆,就好像当你拼出一半的七巧板之后,拼好的那部分自然给下一块拼板该怎么摆提供了不少提示,使得孩子们能够“拼出”更多的句子来。更何况,这本身是一首诗,文字间充满了意境和画面感,恰恰是各种记忆考试题材中最能体现“回想”成功率的上佳素材。

果不其然,孩子的复试成绩表现更好!

没错,如果你再不去想它,《“金星号”遇难记》的诗句最终会沉入脑海深处,它的提取能力也会逐渐降低以至接近于零。可是,第三次考试、第四次考试便如一支支锚,一次比一次更牢固地“抓住”那些记忆深处的诗句,而大脑因再三取用这些句子,再考试时便沿着这首诗的纹理继续顺藤摸瓜,也许还能再多“拽出”一句半句来。不过,假如你第一次考试就回忆起了一半的内容,假如后来又一次次地继续考下去,那会不会最终把整首诗全都给回忆出来呢?倒也不见得。你能找回来一部分,但是,不会一点不剩地全部找回来。

不信你自己试试看。这一章开头的时候,你已经考过自己一次了,等再过个一两天时间,你不妨再次坐下来,重新默写那首《“金星号”遇难记》,尽你所能地写,时间要跟你上一次默写时一样多。然后比较一下两次答卷。如果你跟大多数人一样,那么这第二次默写应该会比上一次多写一点点出来。

学习的科学

用记忆来改变记忆,而且是越改越好。遗忘,不但能过滤掉干扰你的信息,还会激活并加深你已经学得的部分,根据先损耗后增长的法则,在你提取记忆内容时再次激发出更高的提取能力和储存能力。这便是由大脑生物学以及认知科学所得出的最基本原理。

了解了这些原理,也就为帮助我们理解并运用在接下来的章节将要讲述的各种学习技巧做好了铺垫。

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