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核心概念 神经科学与心理学 发布日期:2021年8月10日

注意:你大脑的超能力

摘要

你曾经搜索过网页吗沃尔多在哪里®书和发现很难找到他吗?你的眼睛在页面上跳来跳去,寻找他的红白条纹衬衫,但你似乎只发现了其他有趣的角色。也许你一直被一个长得一点都不像沃尔多的绿色大怪物分心。在你终于找到他之后,你意识到你很多次都在盯着沃尔多,却没有注意到他。别担心!在本文中,我们将解释这是因为你是个差劲的侦探,而是因为我们集中注意力时大脑的运作方式。

注意力是指专注于一件事而忽略其他事情的能力。1].当你阅读这一页上的单词时,你的注意力从一个单词转移到另一个单词,而忽略了所有其他的单词。当你看一个沃尔多在哪里®书,把你的注意力从一个愚蠢的人物转移到下一个,而试图忽略所有其他的。当您意识到当前正在查看和关注的角色是Waldo时,搜索结束。注意力就像一个隐藏的超能力,但你必须小心。你可以控制自己的注意力,但如果你把注意力放在其他事情上,你可能会分心,甚至错过重要的事情。在本文中,我们将介绍关于集中注意力的三个重要概念,并解释大脑是如何赋予你这种超能力的。2].

你可以选择你关注的东西

虽然有些人可能认为寻找沃尔多很简单,但科学家并不同意。许多人的整个职业生涯都在学习视觉搜索为了更好地理解我们是如何集中注意力的。你能找到里面的三个苹果吗图1?它们很难找到,因为图中还有许多其他物体,其中许多在颜色、形状或大小上与苹果相似。我们的大脑不能轻易识别一个物体,除非我们直视它。所以,你必须把注意力转移到图片上,一次只关注一个东西,以确定它是否是一个苹果。科学家称这种策略为专注于特定地点空间的关注,因为它与我们周围空间中的位置有关。没有注意力的超能力,你永远也找不到苹果。他们只是拥挤画面的一部分,这就是你开始找工作时的经历。

图1 -你能在这张拥挤的图片中找到那三个苹果吗?
  • 图1 -你能在这张拥挤的图片中找到那三个苹果吗?
  • 这很困难,因为有很多干扰物与苹果有共同的特征,比如红色和圆形。你需要移动你的眼睛,把注意力集中在每个物体上,直到你找到一个苹果。

如果你选择关注组成你正在寻找的项目的某些特征,那么在拥挤的图片中搜索一些东西会更容易。例如,苹果又小又圆,是红色的。再看一看图1试着只看那些红色的东西。你注意到搜索变得简单多了吗?这样做可以让你忽略所有非红色的项目,所以你没有浪费你的时间在他们。科学家称这种策略为专注于特定特征基于功能的关注,因为它与构成我们所看到的物体的特征有关。

这种超能力在大脑中是如何运作的呢?神经元大脑的视觉部分通过一系列步骤对眼睛看到的东西做出反应。3.].第一个神经元对简单的特征(比如红色的东西或圆形的东西)做出反应。随后,其他神经元将这些特征组合成整个物体(如苹果)。当你选择关注一个特定的特征,比如“红色”,你大脑中检测到红色事物的神经元会发送更强的信号,而检测到蓝色事物的神经元会发送更弱的信号。通过这种方式,注意力增强了与你感兴趣的特征相关的大脑信号。通过注意力而获得提升的早期信号更有可能结合在一起,这让你能够识别你所关注的物体。所以,注意力就像胶水一样,把神经元的反应与构成你正在看的物体的特征相对应。

重要的一点是,您对所有这些都有一定的控制。看看图1再来一次,试着找到粉红猪。当你这样做的时候,你可以选择从图片的右侧开始搜索,你可以选择只看粉红色的物体,或者你可以从顶部开始向下搜索。试试你的超能力吧。但是要小心!许多干扰物抓住你的注意力,因为他们与你正在寻找的东西相似。当你在寻找猪的时候,你可能会发现自己看到了许多其他粉红色的物体,比如图片右侧的鲸鱼。这并不奇怪,因为粉红鲸仍然会使早期喜欢粉红色的神经元发送它们的信号。这也解释了为什么《Where’s Waldo》的设计师®在页面上放很多看起来相似的东西,你可能会误以为是Waldo,比如其他人穿红白条纹毛衣。

你的注意力可能会被某些地方或物体吸引

现在考虑图2一个.你能找到那个苹果吗?你可能很容易就做到了。这是因为苹果是图片中唯一的红色物体,这使得它与其他物体非常不同。在大脑中,对红苹果做出反应的神经元产生的信号与对图片中其他事物做出反应时产生的信号非常不同。当这种情况发生时,你的注意力会自动被吸引到苹果上,加强并结合那些大脑信号,让苹果很容易很快被看到。研究注意力的科学家称之为这种效应弹出式.重要的是要记住,弹出窗口是自动发生的,不管你想要与否。

图2 -你能在这些图片中找到苹果吗?
  • 图2 -你能在这些图片中找到苹果吗?
  • (一)苹果从这张照片里“弹出来”了吗?与干扰物相比,如果苹果有独特的特征,比如红色,就很容易找到它。(B)你是否被图片中的其他物体分散了注意力?明亮的粉色流星也会跳出来,吸引你的注意力,让苹果更难找到。

视觉搜索非常简单,当吸引你注意力的东西弹出时,就是你要找的东西。然而,弹出窗口也会分散你的注意力,让你更难找到你要找的东西。试着把苹果找出来图2 b.你感觉到你的注意力被吸引到那颗粉红色的大星星上了吗?虽然苹果仍然很容易找到,但它可能比它在里面的时候要难一些图2一个,没有星号。

要记住的关键是,你会自动地注意到任何看起来与周围事物非常不同的物体。这可能是因为物体有独特的颜色(如苹果)或非常大(如粉红色的流星)。移动的东西也很可能会吸引你的注意力,这就是为什么人们经常挥舞手臂让别人注意到他们。回想一下你的日常生活,你可能会想出很多吸引你注意力的例子,即使你真的不想让它们这样做。

注意力会让你对其他事情视而不见

像任何强大的超级大国一样,重要的是要记住:“能力越大,责任越大。”你必须小心你的注意力超能力。虽然它可以帮助你找到你想要的东西,但它也会让你错过重要的东西。让我们再想想找苹果的事。当你非常努力地把注意力集中在红色的东西上时,蓝色的东西可能不会被注意到,只要它们没有在其他方面突出。如果喜欢蓝色的神经元因注意力而安静下来,那么它们微弱的信号可能不会影响大脑的其他部分。当你试图找一个红苹果时,这是一件好事。但这也意味着你可能会完全错过一些重要的东西,而这些东西恰好是蓝色的。科学家称之为无意视盲

研究人员丹尼尔·西蒙斯和克里斯托弗·沙布里斯创造了一个著名的非注意性失明的演示,在这个演示中,人们在观看一小段电影片段时,没有注意到片段中间出现的戏剧性的惊喜。4].

在电影中(视频1),两队互相传递篮球,一队穿白色t恤,另一队穿黑色t恤。西蒙斯和查布里斯向研究参与者播放了这段视频,并让他们数穿着白色t恤的球员之间的传球次数。在视频的中间,当球被传递时,一个穿着黑色大猩猩服装的人从一群球员中走过。为了正确地计算传球数,参与者需要注意穿着白色t恤的球员,而忽略所有深色的特征——所以他们经常看不到大猩猩,即使它转向摄像机并捶打自己的胸部!想象一下你是这个实验的参与者。你看一段短视频,然后做传球计数任务。这一切都很简单,也许有点无聊。视频结束时,科学家们问:“你看到大猩猩了吗?”你可能会说,“大猩猩?大猩猩什么? ! ? !” Inattentional blindness demonstrates an important point about the way our attention superpower works. The more we focus our attention on one thing, the less likely we are to notice other, unexpected things.

  • 视频1 -非注意性失明的视频演示,灵感来自Simons和Chabris的原始研究。
  • 当计算穿白色t恤的球队传球次数时,大约有一半的观众无法看到无关甚至戏剧性的事件。

为什么注意力很重要

看完这篇文章,我们希望你能理解关于注意力的三个重要概念:(1)你可以选择你关注的东西,并尽量忽略其他一切;(2)你的注意力可能会被吸引到某些地方或物体上,即使你并不真的希望如此;(3)如果你专注于一件事,你可能完全不知道其他的事情,即使你正看着它们!了解注意力是如何工作的以及什么时候会失效是非常重要的,因为注意力是许多日常任务的关键部分。例如,如果你真的对你正在阅读的文章感兴趣,你可能没有注意到你的兄弟姐妹进入房间。但是,如果他们踩断了脚趾,痛苦地大叫,你可能会抬起头来。了解我们的注意力是如何工作的还可以帮助我们设计更安全、更有效的环境。例如,消防车颜色鲜艳,有响亮的警笛声来吸引你的注意力,即使你正在关注其他事情。最后,你使用和控制注意力的能力,就像任何英雄的超能力一样,可以通过练习来提高。简单的正念技巧,比如每天花几分钟专注于呼吸,可以帮助你更好地控制注意力,从而改善你的整体心理健康。5].

术语表

视觉搜索一项需要集中注意力的任务,包括在其他干扰物中寻找目标物体,如在凌乱的抽屉中找到一把剪刀

空间的关注专注于空间中的某个特定位置,比如只在一个乱七八糟的抽屉的右边角落里找东西。

基于功能的关注专注于物体的某些特征,比如一把剪刀的细长形状或闪闪发光的金属颜色。

神经元大脑中的特殊细胞向大脑的其他部分发送信号,使我们能够看到、思考和移动。

干扰物将我们的注意力从我们正在寻找的东西上转移开的特征或物体。在一个乱七八糟的抽屉里,除了你要找的剪刀,任何东西都是干扰物。

弹出式当特征或物体在其他事物中明显突出时,比如在一个凌乱的抽屉里,一大堆黄色铅笔中有一支红笔。

无意视盲无法看到一个意想不到的特征或物体,因为我们的注意力完全集中在其他地方。

利益冲突

作者声明,这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的,这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。

致谢

我们还要特别感谢Sagar Virk, Aisha Masud。Grant Fairchild, Osman Kavcar和美国国家科学基金会(NSF 1632738 & NSF 1632849)。


参考文献

[1]海姆,S.和凯尔,A. 2017。信息太多,时间太少:在快节奏的媒体世界里,大脑是如何区分重要和不重要的事情的。前面。年轻人23。doi: 10.3389 / frym.2017.00023

[2]曼根,共和党,2020年。我们如何集中注意力。前面。年轻人8:29。doi: 10.3389 / frym.2020.00029

[3]马丁,C.,菲达尔戈,C.和巴伦斯,M. 2017。知道我们所看到的。前面。年轻人5:15。doi: 10.3389 / frym.2017.00015

[4]西蒙斯,D. J.和查布里斯,C. F. 1999。我们中间的大猩猩:对动态事件持续的无意识失明。感知28:1059 - 74。doi: 10.1068 / p281059

[5]伊莎贝尔,2019年。大脑的健身房锻炼:正念如何帮助改善心理健康。前面。年轻人比赛进行。doi: 10.3389 / frym.2019.00034