每個為人父母者幾乎都經(jīng)歷過以下的場景，尤其在新冠大流行期間：忙碌了一整天以后，你在傍晚回到家里開始準備晚飯，但這與企圖在一場暴風雪中做飯無異。孩子哭鬧不止，爐子上的意面已經(jīng)快要溢出來了，面試后很久都沒有音訊的雇方忽然打來了電話，門鈴響聲大作，而你則是家里唯一的一名成年人。

不妨想象一下，在你手忙腳亂、應(yīng)接不暇之際，某個人來到你面前說：“嗨，我這里有些巧克力。我可以現(xiàn)在給你這些巧克力外加5美元，如果你愿意再等半小時，那你在巧克力之外還可以得到10美元?！蹦阋幻嬖噲D把剛學會走路不久、緊抱你的小腿不放的孩子打發(fā)走，一面伸手去關(guān)掉爐灶，并回答說：“把巧克力和5美元放在臺子上，趕緊走?！毖杆僮龀龃藳Q定，意味著你需要考慮的事情就此少了一件——且廚房里也會少一個人。你并沒有時間做出看起來更優(yōu)的選擇，即得到同樣多的巧克力以及兩倍的錢，而條件不過是稍候片刻。

現(xiàn)在可以考慮一下有助于減輕些許負擔的支持系統(tǒng)（support system）。傳感器在檢測到沸水即將溢出時，便會關(guān)掉爐子的火。一個數(shù)字助理在響鈴三聲后會接聽電話并回答：“抱歉，我有幾分鐘沒空——請在五分鐘后再來電。” 門廊里的傳感器會播放語氣嚴厲的錄音（可能還配有高亢、漸強的狗吠聲作為背景噪音）：“閑人免進”。至于小孩……好吧，目前還沒有對付他們的技術(shù)。但如果有數(shù)字助手（digital supporters）來幫你分擔這類瑣事，你就有空做出深思熟慮的決定了：稍后再拿巧克力，以及獲得雙倍的錢。

手忙腳亂的父母們并非有望憑借這些小工具（gadgets）來緩和精神壓力的唯一群體。一項研究要求飛行員在飛行模擬過程中每聽到一次表示有危險的警報時就按下某個按鈕。在超過三分之一的情形當中，志愿者飛行員并沒有記下聲音，這一現(xiàn)象本身就值得警惕。從事此調(diào)查的研究者還在這些場景中掃描下了飛行員的腦電圖（EEGs）。掃描結(jié)果顯示，任務(wù)密集的飛行場景所提出的要求在大腦中造成了認知瓶頸，甚至于緊急的聽覺警報也無法突破它。

神經(jīng)人機工程學家目前正在研究應(yīng)做些什么來打破這一混亂局面。他們追蹤了我們在注意力、執(zhí)行功能、情感與心緒均游移不定時的身體變化。他們甚至還推測了我們的各種生理反應(yīng)之間是如何協(xié)調(diào)與同步的。

這一領(lǐng)域的學者試圖改善某些活動的安全性，例如飛行，現(xiàn)實世界中的相關(guān)悲劇可能就源自人類的失誤。他們運用神經(jīng)科學方法來理解大腦的運作，以及為什么大腦有的時候會釀成災難性的錯誤或疏忽，如沒有記下大聲且不間斷的警報等。一旦這些模式得到了認識，那我們就能運用各種機器來予以探測，并與它們的人類“伙伴”一同合作，以減輕負擔，防止不利后果。

我們需要協(xié)助的原因不僅在于我們的資源有限。人腦絕不是有如永動機一般的信息處理器。它的有機結(jié)構(gòu)和一棵橡樹或一只企鵝沒有太大區(qū)別；它的能力是有限的，所能利用的能量數(shù)目也是有限的。我們的認知工作量就等于我們運用這些資源來做出決定或完成任務(wù)的能力之總和。

這一情形中的慎思系統(tǒng)（deliberative system）處在大腦的前部，即前額葉皮層。壓力下的過載在N-back任務(wù)當中體現(xiàn)得很明顯，這一任務(wù)會對工作記憶施壓。工作記憶（working memory）是我們分析信息來實現(xiàn)即時回憶的“場所”，例如記下我們正打算加入的視頻會議的密碼。在N-back任務(wù)中，測試的參與者需要記下某一序列中的項目是否是之前已經(jīng)看過的。一開始的難度很低，序列里只有一兩項，隨著項目量的提升，前額葉皮層會抵達其極限，效率隨之下降。一項研究表明，當這個“n”或者序列里的項目數(shù)達到7，前額葉皮層就會“舉手投降”并表示放棄了。結(jié)果便是決策能力的崩潰。

這就是為什么我們大腦過載的時候會做出更多沖動性的決定，因為我們沒有按照意愿來運用慎思能力的余地了。我們都經(jīng)歷過那種認知過載的感覺。注意力、記憶以及執(zhí)行功能的需求量若是太大，我們的空間就會耗盡，進而就會開始忘事、把計劃搞砸以及犯下一些很嚴重的過失。

今天，我們的過載頻率已經(jīng)遠超人類作為一個集體在歷史上所經(jīng)歷過的過載。你甚至必須處在特定的年代才能記下諸如“（對大多數(shù)人而言）工作結(jié)束于周五下午五點，且在下周一早上之前一般都不會重啟”這種時間。但那也已經(jīng)是過去式。如今拜電子郵件、短信和社交媒體所賜，我們的同事可以全年無休地進入我們的個人空間以及口袋里——還不只是工作上涉及到的人。世界各地的人也總是處在我們的空間里，隨之而來的就是智能手機上的多重信息流，導致大腦被淹沒，繼而產(chǎn)生信息過載。

從神經(jīng)人機工程學的視角看，我們可以開始探索一些減輕此負擔的辦法了，無論是運用模擬、數(shù)字還是有機的小用具。哪怕小用具本身在很大程度上就是這種過載的始作俑者，它們還是能成為緩和現(xiàn)代世界需求激增的必要解決方案。

小工具令人們無需手工追蹤時間的流逝，解放了一代又一代人的精神

諸如此類的小工具可能與鉆木取火的歷史一樣悠久。迄今所知的最古老日歷顯示了一萬年前的人追蹤月運周期的方式，他們不只依賴自己的記憶，還參照月相的形態(tài)精心挖掘了許多的坑洞。這一土制日歷2013年在蘇格蘭重見天日，上面甚至還標出了冬至的日期。

古希臘人在幾千年前就開始運用一種名為安提基特拉機械（Antikythera Mechanism）的復雜機器，使計時水準再上了一個臺階，它有時也被認為是世界上已知最古老的計算器。據(jù)推測，其用途包括追蹤月運周期、行星位置甚至于奧運會等賽事的周期。從算盤問世到電子計算器的普及，這些小工具令人們無需手工追蹤時間的流逝，解放了一代又一代人的精神，甚至還能執(zhí)行相對簡單的數(shù)學運算，盡管可靠性有高有低，而今天我們對它們的需求比以往更加迫切。

雖然現(xiàn)代的研究用來精確測定腦電波變化模式或心率上升的小工具要相對復雜一些，一般而言，我們也仍不需要技術(shù)來告訴我們自己的大腦何時才需要使用神經(jīng)人機工程學支持伴侶。

這一伴侶不一定非得是機器。有研究提出，在情感、職業(yè)或教育方面共度過一段時間的人，其腦電波已開始顯示出同步性，彼此間會及時產(chǎn)生共鳴。一項于2021年慕尼黑神經(jīng)人機工程學大會上宣讀的研究指出，這種同步超越了腦電波。據(jù)作者們的報告，與在不同課室上課的學生相比，在同一個課室上課的學生的心率和表皮反應(yīng)都有同步現(xiàn)象。他們的結(jié)論是，這些措施可用于顯示學生何時對課程喪失了注意力。這一研究結(jié)果還表明，當心靈匯聚在一個知識共同體中，同步就有望發(fā)生，負擔的分攤可為集體創(chuàng)造出更多的決策及問題解決空間。

集體心靈的概念意味著，在我們這樣的社會性種群當中，原初的設(shè)定并不是一個聰明絕頂?shù)男撵`獨攬所有工作，而是多個心靈在進化的影響下協(xié)同運作——這一觀念不算新穎。史蒂文·斯洛曼（Steven Sloman）2017年即推出了合著的《知識的錯覺：為什么我們從未獨立思考》一書。他與另兩位作者近來又提出，個人在使用自己的大腦時也得依賴來自其他人大腦的“部件”，他們稱此為“知識共同體”（community of knowledge）。

他們所闡發(fā)的觀點之一，是我們在解決問題、做出決定乃至于運用記憶時，彼此都是相互依賴的。這一依賴性的意義是，我們經(jīng)常會把自己的信息外包，憑借我們與他人的聯(lián)系來獲取自己所需的信息，而非閉門造車。如他們所注意到的，我們經(jīng)常會與他人的大腦相連接，不僅是附近的大腦，還能跨越時間與空間（比如你與我現(xiàn)在就處于連接狀態(tài)），從其他心靈處獲取信息，并將其整合進自己的知識庫。只要有世代相傳的古老記錄，我們甚至可以從數(shù)千年前已經(jīng)逝世的人那里攝取觀念。

當我們將他人收集來的信息加以組織，使之形成一種可相互確認的社會模式時，我們就有了文化。文化既是助力，也是負擔。牛津大學萬靈學院的理論生命科學高級研究員塞西莉婭·海耶斯（Cecilia Heyes）就著有《認知工具：文化進化心理學》一書。她主張，對于一些在我們看來具有社會性的行為而言，人類并不是生來就有與此對應(yīng)的內(nèi)在本能，但我們的確是生來就裝備了諸如記憶、注意力以及模式識別能力之類的工具，以學習這些實踐。進化提供了基本的工具包，但讓這些工具在社會上得到錘煉、繼而發(fā)展出相應(yīng)技能的則是文化，每一種文化在做這件事時都有其專門的、獨特的方式。

海耶斯以一系列達爾文式的術(shù)語來形容此過程，某些形式的實踐在特定環(huán)境中幸存了下來，另一些則消逝了。存續(xù)下來的實踐可通過“社會學習”來傳給后人。

較少的負擔容許我們把更多時間用在慢思考上，運用我們最優(yōu)越的問題解決工具

她將這一我們社會地而非先天地運用的裝置稱為“認知工具”。按她的論證，有了先天的工具，我們就能造出具有社會性用途的“小工具”，例如可以模仿其他人，一般認為這是社會發(fā)展的基石。此類小工具可以是某種形式的神經(jīng)人機工程學捷徑，有了它我們就不用每次遇到別人都重新學習微笑的意義——這種現(xiàn)象的自動化性質(zhì)為其它流程省下了大腦空間。

在我們一同參加活動時——不論是散步、烹飪還是用餐，我們也會和他人的心靈打交道，而且我們幾乎不可避免地會彼此分享心中之所想。有了這種相互性（reciprocity），我們就能分享問題、夢想與歡樂，這種分享如果采取較健康的形式，那我們就能得到支持、洞見或是他人發(fā)自內(nèi)心的歡樂這類回饋。在這一人際系統(tǒng)中，我們卸下了一些認知負擔，邀請其它大腦加進來解決問題，提供有用的經(jīng)驗來幫助理解問題，或只是分享情緒，暫時忘卻一下負擔。

海耶斯主張，假如她所謂的“小工具理論”是正確的，那下一步的推論就是，我們文化實踐中的現(xiàn)實小工具可以“令我們的心智能力產(chǎn)生迅猛的文化進化”。

這一預測似乎也是成立的，若干現(xiàn)代技術(shù)已經(jīng)幫助我們顯著提升了認知測試的成績。許多人認為的確有智商這回事，甚至于它在人的一生當中也是大致不變的，我（指本文作者Emily Willingham）在2021年的《量身定制的大腦》（The Tailored Brain）一書里對以上兩大主張都表示了質(zhì)疑。智商已經(jīng)被證明是隨著時間推移而極度不穩(wěn)定的一項指標，它受到被試者的動機、社會經(jīng)濟地位、收入差距及學歷等諸多因素的影響。這一變化的典型范例之一，或許就是“弗林效應(yīng)”（Flynn effect），它似乎印證了有關(guān)認知小用具足以促成“心智能力”之巨變這一預期。

弗林效應(yīng)乃是新西蘭智商研究學者詹姆斯·弗林（James Flynn）新近記下的現(xiàn)代社會一大變化。他發(fā)現(xiàn)，僅在20世紀中葉的數(shù)十年里，許多國家國民的智商得分就有實質(zhì)性的增長，以至于如今都可歸為“天賦過人”的行列。弗林認為，現(xiàn)代社會里教育渠道的更新，催生了日益增長的問題解決需求，而這也許能解釋智商測試成績在同代或代際間的提高。在成長過程里，我們的先天工具會受到現(xiàn)實世界中認知工具的種種磨礪，二者會產(chǎn)生相互作用，這逐漸成了一項全球性的重要特征。

技術(shù)還做了一件事，那就是釋放我們的認知空間（除非你每天刷5000次以上社交媒體）。例如，我們不再需要把天生的工作記憶用在電話號碼、方位甚至日程表上。較少的負擔容許我們把更多時間用在慢思考上，運用我們最優(yōu)越的問題解決工具，使我們可以少犯錯誤。

一些研究提出，與智商測試分數(shù)較低者相比，成績更好的人群能夠容納更大的認知負載。一種可能的解釋是，高智商與更高的處理效率有關(guān)，而更高的效率意味著事半功倍。如果我們的技術(shù)小工具能以同樣的方式強化我們的效率，為我們留下更多的認知庫存，那大部分人就已經(jīng)屬于人機系統(tǒng)里的一部分了。未來已經(jīng)降臨。

事實上，這些技術(shù)小工具是無處不在的。在一些環(huán)境中，人們易于犯下嚴重且代價高昂的錯誤，此時的關(guān)鍵就是維持注意力以及防止走神。有研究表明，在喪失必需的注意力之際，我們前額葉皮層的使用率也會下滑，而這里是人類大腦中一切成熟而深遠的思慮之所在。專家指出，有三種保持該區(qū)域活動、防止其停擺的方式：一是改變?nèi)藗儏⑴c任務(wù)的方式或者調(diào)整“用戶界面”，二是調(diào)整任務(wù)本身并降低它的認知要求，三是在人們的決策能力瀕臨崩潰時予以警告，以便其采取反制措施。

無論科技含量高低，數(shù)字小工具都當下地發(fā)揮著減輕此類負擔的功效。日歷的提醒功能可以讓你在特別繁忙的日子里免于記憶池過載之憂。我會為一項活動設(shè)定三次提醒——兩天前、一天前、半小時前——這使我在許多情況下都不至于忘記重要會議。

不過，與未能聽見警報聲的飛行員類似，這些電子郵件提醒遲早也會淡出我的腦海，為此我又加了一道保險：我會把最新的郵件提醒放到收件箱頂部，標為未讀，這樣它的標題就是加粗的。雖然已經(jīng)和電子郵件打了三十多年交道，“未讀”郵件還是能抓住我的全部注意力。在會議真正開始前，我一直能看到這封粗體的“未讀”郵件并保持警覺。至少對我來說，這一神經(jīng)人機工程學策略可以把我從某些精神狀態(tài)中拉出來（如走神或者專注工作以至于忘記了時間），激發(fā)我的神經(jīng)活動，繼而提升我的表現(xiàn)——以及不要錯過會議。用研究術(shù)語來說，就是我已經(jīng)“調(diào)整了用戶界面”。

我們也可以對日常任務(wù)進行微調(diào)，以減小它們所施加的認知負載。將高要求的活動簡化為機械重復的工作就是一種策略，例如每天中午都吃一樣的東西。另一種策略是限制必須一次性完成的高要求活動的數(shù)量，例如在前一天晚上就定好第二天的穿著，而不必一面催孩子出門上學一面想怎么搭配衣服。我們能夠訴諸的最為直接的神經(jīng)人機工程學調(diào)適方法之一，就是把任務(wù)安排到相對不那么擁擠的時間窗口里，這樣它們就不會短時間內(nèi)堆積如山。如果星期天下午恰好有空而可以一次性把下周的餐食準備好，進而省掉五個“在廚房里不知所措”的傍晚，那這個調(diào)整就是相當值得的。

最大的風險與大腦被“劫持”有關(guān)，此時現(xiàn)實世界的小工具遭到了壞人的利用

在設(shè)置這些個性化、體面且節(jié)省腦力的支持方式之外，我們還可以嘗試擴展自己心靈中的空間。體育活動就是一種絕大部分人都易于訴諸的方法。新近發(fā)表于2021年神經(jīng)人機工程學大會上的一項研究表明，在年輕男性群體中，單腿的踏板運動可以提高前額葉吸收氧氣的能力，繼而使執(zhí)行功能測試的成績得到提高。這些發(fā)現(xiàn)與另一些在不同程度上關(guān)注年輕男性及老年群體的研究的結(jié)論一致，其中絕大部分都提到了血液流動與氧氣輸送這兩點，另有部分證據(jù)顯示某種分子的增殖可幫助神經(jīng)元之間產(chǎn)生新的連接。這些效應(yīng)都指向更高效的認知處理過程，使人對認知負載的感受不那么強烈。

我們甚至可以針對自己來做神經(jīng)人機工程學研究，以打開一扇內(nèi)在的窗戶，洞察我們自己在認知過載時究竟是什么狀況。目前它尚且無法告訴我們是否已處于決策能力崩潰的邊緣，但我們距離那一刻也已經(jīng)不遠了。

 “可穿戴設(shè)備”——智能手表、健身手環(huán)等——已經(jīng)可以監(jiān)測你的心率及其變化態(tài)勢，這兩項指標都會隨認知負擔而波動。與預期一致，你在認知過載的時候心跳也會加速。最近我自駕旅行時在冰天雪地里折騰了好幾個小時，當時手環(huán)提醒我每分鐘心跳已經(jīng)快了若干下，且這一增加一直維持到這次緊張不安的旅程結(jié)束。有研究就指出，心率的變化區(qū)間在過載狀態(tài)下會變窄，這反映出人針對輸入的波動進行彈性化調(diào)整的能力變差了。這種反饋在消費級應(yīng)用方面目前還不算成熟，但我們正在大步前進，遲早可以求助于手腕上的小工具來洞察自己的內(nèi)在狀態(tài)。

上述以及其它一些措施已能應(yīng)用于更大的舞臺以及更嚴格的任務(wù)要求。研究者評估了NASA控制室里的人員在火星任務(wù)期間使用這些設(shè)備的狀況。負責任務(wù)控制的人員必須在存在26分鐘信號延遲的狀況下與火星車互動。在最初的90個太陽日里（火星的一天為24小時40分鐘），依照常規(guī)安排，負責向火星車發(fā)令及下載其信息的工作人員每天要不定期輪班?；鹦桥c地球在一天時長上的出入，意味著每一班次的開始時間都不同：某周某天早上8點的工作，到下周同一天可能就晚了5個小時。此類巨大變化可能會讓地球人的大腦產(chǎn)生紊亂。在間歇期里，團隊必須計劃好下一次通訊時要向火星車指派哪些任務(wù)，一張清單上可能會有數(shù)百條命令等待運行。據(jù)一項估計，哪怕只有一條命令出錯也會造成高達4億美元的損失。

這些任務(wù)當中有一部分是可以自動化并且交給機器的，但并非全部。鑒于此，監(jiān)測控制室人員的生理狀態(tài)，估計其認知疲勞的發(fā)生時間以避開錯誤的高發(fā)期，可謂事關(guān)重大。

懷著有朝一日開發(fā)出此種監(jiān)測手段的期望，研究者們列出了一張包含28個“工作負載指標”的表，可用于識別一些與易犯錯狀態(tài)相關(guān)的模式。這些指標包括心率的變化態(tài)勢、眨眼、言語模式、瞳孔擴張與腦電圖記錄。這里的考量是，我們可以通過算法來獲取這些信息，進而調(diào)整“人-機”團隊中人類的工作負載要求，不過這些模型目前似乎都還處于開發(fā)過程中。

個人并不是NASA，但我們也許有能力處理研究者提出的指標當中的某一部分。某團隊正在開發(fā)適用于學生與教師的可穿戴設(shè)備，它們可以探測體溫、心率以及“皮膚電活動”（electrodermal activity），他們的目的是“幫助學生更好地意識到”學習習慣以及追蹤相應(yīng)的趨勢，以做出調(diào)整來緩和過載狀況……對于教育者而言則可預測學生在某項活動中的參與度以及專注度。

有了周全的準備（我懂，疫情當前要擺出善于做“計劃”的姿態(tài)），我們就可以強調(diào)一下人機以及人與人之間的某些接口的好處。設(shè)想一下，未來的機器可以將我們的認知小工具與人際間的記憶連接起來。 我們也許能以這種方式來填補小工具上的差距，或體驗并真正地感受到成為另一個人有何滋味。在記憶開始消退或需要檢查其準確性之時，依靠外部存儲以及將記憶傳給另一個大腦，很可能會成為保存記憶的良方。這將是一種保存祖先回憶以及連接先人大腦的全新方式。

毫無疑問，這些計劃里多少有些聳人聽聞的元素。在構(gòu)想一個腦機接口與人機合作辦公的世界時，擔憂總是少不了的。最大的風險與大腦被“劫持”有關(guān)，此時現(xiàn)實世界的小工具遭到了壞人的利用，他們發(fā)現(xiàn)了我們的脆弱時刻并惡意使用了信息。此外，在使用者是誰、其目的是好是壞、誰更容易受到不利影響以及誰可以借之來謀取利益等方面，也存在著一些可能會導致鴻溝的不公。

如哈耶斯所指出的，我們或許可以用先天工具來開發(fā)、調(diào)試及更新認知小工具，但真正需要我們關(guān)注及警惕的，也正是我們視之有用但同時又有其陰暗面的那些。在人類歷史上反復重演的一幕，就是先開發(fā)技術(shù)，后考慮如何限制其濫用與剝削性使用，哪怕我們具有足夠的集體智慧來防患于未然。面對我們將如何使用如此巨大的力量這一問題，樂觀態(tài)度是很難有的。但我們也必須牢記，人類的樂觀主義本身就是一種有用的工具，盡管它也得像我們所用的其它工具一樣接受錘煉與打磨。

本文作者Emily Willingham系美國作家，著有《陽具：來自動物陰莖的生命課》 （Phallacy：Life Lessons from the Animal Penis）以及《量身定做的大腦：論氯胺酮、酮類與伴侶關(guān)系，教你如何獲得更好的感覺以及更敏捷的思維》，現(xiàn)居舊金山灣區(qū)。

（翻譯：林達）