就是Aha Moment!
常規的認知裡,問題解不出來就是浪費時間。但大腦節能的角度來看,「帶有挫折感的失敗」是非常高價值的設定。
當第一階段(科學精神的苦工)解題失敗時,大腦為了不讓先前的 ATP(能量)白白燃燒,會把它標記成一個「特殊記憶」。這個雷達的耗能極低,但它把所有相關的神經元都拉到了起跑線上,好讓「隨機同化」發生:
沒有特殊記憶時: 你去散步,聽到鳥叫、聞到咖啡香,這些就只是背景雜訊,大腦會直接忽略(因為沒有預測誤差)。
有特殊記憶時(經歷過痛苦的失敗): 你去散步,DMN 開始運作。因為你的大腦掛著那個「未解決的問題」,此時外界一個極其微弱、看似無關的提示(例如一片掉落的樹葉),就會瞬間被這個高靈敏度的雷達捕捉。
大腦毫不費力地「借用」了環境中的隨機資訊,填補了模型的最後一個缺口。這就是頓悟!
一九二〇年代,德國神經學家漢斯·柏格(Hans Berger)發現,當一個人閉眼靜坐時,位在頭部後方的大腦視覺處理區會偵測到明顯的阿法波。當眼睛張開,阿法波就會瞬間消失。
柏格認為,阿法波是視覺感受減弱的跡象:阿法波越強,代表接收到的視覺資訊越少。當大腦的視覺區沒有太多資訊要處理時,就會用較慢的阿法波進入空轉模式,一旦眼睛張開,視覺皮質(visual cortex)就會重新啟動,開始用較高的頻率運轉,處理不斷湧入的資訊。
我們沒料到實驗會偵測到阿法波,所以一開始不知該如何解釋(因為受試者不會閉上眼睛去啟動阿法波)。就這麼剛好,約翰突然明白了這實驗結果的含義。
如果有人問你一個很難的問題,你會怎麼樣?你不知道答案,得花點時間想一想。為了幫助思考,你可能會用另一種方法避免分心:暫時減少接收視覺資訊。
人類天生就是視覺動物,有很大一部分的大腦專門處理視覺認知,視覺經常主導思考,讓其他形式的思考黯淡無光。當然這並不是說,我們必須把視覺完全關閉,安德魯·斯坦頓的《瓦力》頓悟就不是閉眼時出現的。只是,有時候把燈光調暗一點,才能捕捉到更細微的想法。
約翰就是這樣。他仔細查看列印出來的實驗數據,發現了阿法波的出現。一開始,他實在想不通。他繼續思考,卻還是毫無頭緒。接著他把視線從放在桌上的實驗數據移開,慢慢往上移到實驗室一片空白的天花板。
他心想:頓悟跟著阿法波出現……漢斯·柏格……阿法波等於大腦空轉……調整視覺資訊的接收……頓悟是無意識時啟動的想法進入意識…… 然後,啊哈!他一下子便想通了整件事:阿法波的出現等於大腦正在「眨眼」,暫停把視覺資訊送往大腦,減少令大腦分心的因素。於是注意力找到了那個新想法,再把它猛然丟進意識裡。
約翰盯著空白的天花板,減少了視覺資訊,讓頓悟能夠進入他正在努力理解的頓悟過程。這是想通了頓悟本質的頓悟。
我們使用兩種互補的技術來測量大腦活動。腦波圖能測量腦電活動的精確時間(何時),但對於製造訊號的大腦區塊資訊較不精確。功能性磁振造影,也就是 fMRI,能顯示大腦活動的精確位置(何處),但是時間的精確度較低。何時與何地,都已證實是關鍵因素。
在 fMRI 實驗中,受試者斜躺在檯子上滑進掃描儀裡,這台儀器有個環形大磁鐵(見圖 5.1)。大腦區塊各司其職,忙碌的區塊會流入更多血液。掃描儀測量流進每個區塊的血量,因為血液裡含鐵的血紅素具有磁性。掃描結果是一張三維的大腦地圖,顯示出最活躍的區塊。
fMRI 只能大致告訴我們大腦活動發生的時間,因為血液流入忙碌的大腦區塊需要花上幾秒。有時,fMRI 甚至會在神經活動結束數秒之後,才顯示血液流入某個區塊。因此,fMRI 測量的是思考時神經活動形成的陰影。雖然時間有些許誤差,但 fMRI 能提供精確無比的大腦活動區塊。
我們的實驗是在受試者用頓悟跟分析解答遠距聯想測驗時,測量神經活動的兩個數值:血流(fMRI)與電流(腦波圖)。希望透過比較兩種解答方式,可以了解在頓悟和分析時比較活躍的大腦區塊各是哪些。找出大腦活動的時間跟位置對實驗目的來說至關重要。我們想定住「啊哈」時刻的大腦活動,而且不能將它們跟頓悟之前和之後的神經活動搞混。
我們發現,當答案以頓悟形式跳進意識裡的那一刻,右耳上方的電極會偵測到一種高頻腦波活動突然出現,叫作「伽馬波」(gamma waves)(伽馬波代表大腦的認知處理,例如專注於某件事,或是拼湊不同的資訊)。伽馬波的突然出現令我們驚訝:它符合我們對頓悟突然出現的期待。fMRI 也出現一致的結果:電極下方的右顳葉「前顳上回」(anterior superior temporal gyrus)血流增加(見圖 5.2),這個區塊的活動是把關係遙遠的想法連結起來,例如笑話跟隱喻。而以分析思考做解答時,並未出現這樣的活動。
我們後來又做了實驗更新結果。幾年後,我們用更有效的實驗步驟複製了 fMRI 實驗,發現右顳葉不是跟頓悟有關的唯一區塊;頓悟跟大腦區塊形成的網絡有關。事實上,所有的思考類型都仰賴大腦區塊形成的複雜網絡。但是右顳葉爆發的活動依然是已知最顯著且最可靠的效應,也是原本的腦波圖顯示在頓悟時刻出現的唯一效應。
因此,我們找到了「啊哈」時刻獨特的神經活動,也就是右腦的突發活動。幾乎是名副其實的「頓悟火花」。雖然這個結果使我們大感興奮,卻不至於太過驚訝。過去已有研究顯示,右腦通常是創意想法的發源地。
補充一點,如果要進入放鬆狀態那就不能喝咖啡,因為咖啡因就會代替腺苷和受體結合,這樣大腦就不會釋放出想要睡覺的激素,這種睡不著的感覺會更無法進入DMN
常規的認知裡,問題解不出來就是浪費時間。但大腦節能的角度來看,「帶有挫折感的失敗」是非常高價值的設定。
當第一階段(科學精神的苦工)解題失敗時,大腦為了不讓先前的 ATP(能量)白白燃燒,會把它標記成一個「特殊記憶」。這個雷達的耗能極低,但它把所有相關的神經元都拉到了起跑線上,好讓「隨機同化」發生:
沒有特殊記憶時: 你去散步,聽到鳥叫、聞到咖啡香,這些就只是背景雜訊,大腦會直接忽略(因為沒有預測誤差)。
有特殊記憶時(經歷過痛苦的失敗): 你去散步,DMN 開始運作。因為你的大腦掛著那個「未解決的問題」,此時外界一個極其微弱、看似無關的提示(例如一片掉落的樹葉),就會瞬間被這個高靈敏度的雷達捕捉。
大腦毫不費力地「借用」了環境中的隨機資訊,填補了模型的最後一個缺口。這就是頓悟!
一九二〇年代,德國神經學家漢斯·柏格(Hans Berger)發現,當一個人閉眼靜坐時,位在頭部後方的大腦視覺處理區會偵測到明顯的阿法波。當眼睛張開,阿法波就會瞬間消失。
柏格認為,阿法波是視覺感受減弱的跡象:阿法波越強,代表接收到的視覺資訊越少。當大腦的視覺區沒有太多資訊要處理時,就會用較慢的阿法波進入空轉模式,一旦眼睛張開,視覺皮質(visual cortex)就會重新啟動,開始用較高的頻率運轉,處理不斷湧入的資訊。
我們沒料到實驗會偵測到阿法波,所以一開始不知該如何解釋(因為受試者不會閉上眼睛去啟動阿法波)。就這麼剛好,約翰突然明白了這實驗結果的含義。
如果有人問你一個很難的問題,你會怎麼樣?你不知道答案,得花點時間想一想。為了幫助思考,你可能會用另一種方法避免分心:暫時減少接收視覺資訊。
人類天生就是視覺動物,有很大一部分的大腦專門處理視覺認知,視覺經常主導思考,讓其他形式的思考黯淡無光。當然這並不是說,我們必須把視覺完全關閉,安德魯·斯坦頓的《瓦力》頓悟就不是閉眼時出現的。只是,有時候把燈光調暗一點,才能捕捉到更細微的想法。
約翰就是這樣。他仔細查看列印出來的實驗數據,發現了阿法波的出現。一開始,他實在想不通。他繼續思考,卻還是毫無頭緒。接著他把視線從放在桌上的實驗數據移開,慢慢往上移到實驗室一片空白的天花板。
他心想:頓悟跟著阿法波出現……漢斯·柏格……阿法波等於大腦空轉……調整視覺資訊的接收……頓悟是無意識時啟動的想法進入意識…… 然後,啊哈!他一下子便想通了整件事:阿法波的出現等於大腦正在「眨眼」,暫停把視覺資訊送往大腦,減少令大腦分心的因素。於是注意力找到了那個新想法,再把它猛然丟進意識裡。
約翰盯著空白的天花板,減少了視覺資訊,讓頓悟能夠進入他正在努力理解的頓悟過程。這是想通了頓悟本質的頓悟。
我們使用兩種互補的技術來測量大腦活動。腦波圖能測量腦電活動的精確時間(何時),但對於製造訊號的大腦區塊資訊較不精確。功能性磁振造影,也就是 fMRI,能顯示大腦活動的精確位置(何處),但是時間的精確度較低。何時與何地,都已證實是關鍵因素。
在 fMRI 實驗中,受試者斜躺在檯子上滑進掃描儀裡,這台儀器有個環形大磁鐵(見圖 5.1)。大腦區塊各司其職,忙碌的區塊會流入更多血液。掃描儀測量流進每個區塊的血量,因為血液裡含鐵的血紅素具有磁性。掃描結果是一張三維的大腦地圖,顯示出最活躍的區塊。
fMRI 只能大致告訴我們大腦活動發生的時間,因為血液流入忙碌的大腦區塊需要花上幾秒。有時,fMRI 甚至會在神經活動結束數秒之後,才顯示血液流入某個區塊。因此,fMRI 測量的是思考時神經活動形成的陰影。雖然時間有些許誤差,但 fMRI 能提供精確無比的大腦活動區塊。
我們的實驗是在受試者用頓悟跟分析解答遠距聯想測驗時,測量神經活動的兩個數值:血流(fMRI)與電流(腦波圖)。希望透過比較兩種解答方式,可以了解在頓悟和分析時比較活躍的大腦區塊各是哪些。找出大腦活動的時間跟位置對實驗目的來說至關重要。我們想定住「啊哈」時刻的大腦活動,而且不能將它們跟頓悟之前和之後的神經活動搞混。
我們發現,當答案以頓悟形式跳進意識裡的那一刻,右耳上方的電極會偵測到一種高頻腦波活動突然出現,叫作「伽馬波」(gamma waves)(伽馬波代表大腦的認知處理,例如專注於某件事,或是拼湊不同的資訊)。伽馬波的突然出現令我們驚訝:它符合我們對頓悟突然出現的期待。fMRI 也出現一致的結果:電極下方的右顳葉「前顳上回」(anterior superior temporal gyrus)血流增加(見圖 5.2),這個區塊的活動是把關係遙遠的想法連結起來,例如笑話跟隱喻。而以分析思考做解答時,並未出現這樣的活動。
我們後來又做了實驗更新結果。幾年後,我們用更有效的實驗步驟複製了 fMRI 實驗,發現右顳葉不是跟頓悟有關的唯一區塊;頓悟跟大腦區塊形成的網絡有關。事實上,所有的思考類型都仰賴大腦區塊形成的複雜網絡。但是右顳葉爆發的活動依然是已知最顯著且最可靠的效應,也是原本的腦波圖顯示在頓悟時刻出現的唯一效應。
因此,我們找到了「啊哈」時刻獨特的神經活動,也就是右腦的突發活動。幾乎是名副其實的「頓悟火花」。雖然這個結果使我們大感興奮,卻不至於太過驚訝。過去已有研究顯示,右腦通常是創意想法的發源地。
補充一點,如果要進入放鬆狀態那就不能喝咖啡,因為咖啡因就會代替腺苷和受體結合,這樣大腦就不會釋放出想要睡覺的激素,這種睡不著的感覺會更無法進入DMN