认知心理学:心智与脑

《认知心理学：心智与脑》：
2.1 心智与脑
区分计算机软件（即程序）与计算机硬件是一个好的开端，因为这让我们能够关注计算机的运行，而不仅仅是它的物理属性。但是，认为心理活动就像计算机软件，脑就像计算机硬件的看法并不完全正确。如果一个计算机程序很有用，有时我们会把它做成芯片，使其成为硬件的一部分。一旦转换成芯片，曾经是程序的东西（即对计算机的指令）就变成了刻在芯片上的电子通路，程序本身就不存在了，你就无法将芯片的各部分与计算机程序中的不同指令对应起来。比如，我们在一个程序中写了一条指令，让计算机把10个数字相加，然后又写了一条指令，让计算机把加起来的和除以10求平均数。在芯片中，这样的指令是不存在的，取而代之的是一些能够实现相同功能的电子回路。即便这样，可以说芯片做着与程序相同的事情：数字求和，然后将和除以数字的个数求平均数。重要的一点是：尽管实际上软件（程序）并不存在，我们还是可以用描述程序的语言来描述硬件的功能。
关键的区别不在于软件和硬件本身，而在于分析水平（level of analysis）的不同，也就是我们在描述某一事物时抽象程度的不同。不同的分析水平通常使用不同的术语。以计算机为例，在物理构成的水平上，我们可以通过电流如何影响磁场，机器如何产热和散热等问题来描述计算机。在功能水平上，我们可以通过计算机正在做什么的问题来描述计算机，例如计算机接收符号形式的输入、把信号转化为特殊编码、存储该信息、对该信息进行加工（相加、排序、对比输入信息与已存储信息，等等）。在这一水平上，我们不再依赖于物理术语，而是使用信息加工（information processing）的术语来进行精确的描述，这些术语包括存储、加工和信息转化。在认知心理学中，信息加工的术语经常被用来描述心理活动。在面试的过程中，当你坐在那儿，微笑着试图让自己看上去很放松的时候，你的头脑却在努力地工作，让自己能做出最有效的反应。为了理解你的每一个反应和问题之中究竟包含了哪些心理活动，我们需要理解信息加工。
分析水平差异观点的一个核心方面是：对一个水平的描述不能取代对另一个水平的描述；各个水平可能提供同等有效的分析，甚至能够相互补充，但各个水平之间不能互换。尤其是对心理活动的分析上，信息加工的水平不能用对脑的物理构成水平上的描述来取代。为什么不能？举个类似的例子，你能用对砖瓦水泥等建筑材料的描述来取代对该建筑的建筑风格的描述吗？不能。你能用对构成刀片的铁原子的描述来替代对剪刀功能的描述吗？显然不能。再举人手为例，你能用对构成手的骨骼、肌腱、肌肉的描述来取代对手的抓握、按抚、戳刺功能的描述吗？不能。计算机与人脑也是同样的道理。为了获得全面的理解，我们必须区分功能水平的分析（一栋建筑在建筑风格上的特点、一把剪子和一只手的功用）和物理水平的分析（构成这些物体的各个成分的物理属性有哪些）。
不同水平的分析不能相互替代的原因在于它们描述了本质不同的事物。这就是为什么我们不能摒弃对完成心理活动的信息加工的描述，而单单讨论产生心理活动的脑的生理结构的原因。
那么，这是否意味着对脑的研究在认知研究中没有地位呢？当然不是！虽然我们不能用一个分析水平来代替另一个分析水平，但我们可以从其他水平的分析中获得对某一水平的特征的理解。你可能不会用打湿的硬纸板来做能剪东西的剪刀，只有了解材料的物理属性，才能理解刀片如何能保持锋利（以及为什么某些材料比别的材料要好得多）。同样地，正是手的物理结构让我们可以完成那些精妙的动作。如果没有手掌、手指和大拇指，我们就不能抓握、按抚和戳刺。在本书中我们将看到，研究者已经意识到通过与计算机进行类比来设想心理活动是一个良好开端，但要充分理解心理活动，我们还需要考虑产生心理活动的神经机制，这最终需要我们理解脑是如何产生心理活动的。对脑这一最为复杂的器官的了解，可以帮助我们理解认知、情绪和行为。想要知道如何实现这一点，我们首先必须要更细致地了解心理活动背后的信息加工的本质。
……

在过去的十年中，认知科学的研究取得了长足进展，但目前还没有著作对这些新的重大发现和理论进行总结和介绍。我们用新的目光审视这一领域，将其研究现状呈现给读者。本书有两个主要特点。
首先，很多认知研究的最新进展都得益于认知神经科学的出现，这门学科使用神经科学的研究方法和数据来解决心理学问题。本书是第一本将神经科学充分融入认知研究的教科书。我们使用神经科学的发现来解释和激发认知心理学中的重要问题，而不仅仅是为神经科学本身呈现该学科的事实和发现，或是把认知心理学和神经科学的贡献同时列举出来。
具体来说，我们概述了来自神经成像、脑损伤患者研究、单细胞记录、电磁信号研究、关于认知的选择性药理效应等领域关于认知神经机制的研究结果。我们用这些数据来讨论两个不同的任务（例如，想象和知觉）中用到的加工或表征是否相同，以及对特定现象的某些解释的合理性（例如，内隐情绪在“预感”中的作用）。此外，有时我们利用神经科学的发现仅仅是为了使那些看起来很抽象的加工过程（如“编码”）具体化，以讨论它的神经机制及其在整个系统中的运作方式。我们有时也利用神经科学的成果作为看待旧问题的新视角（例如，视觉空间信息和视觉客体信息分别由不同的记忆系统进行加工）。但本书的焦点不是神经科学，我们写的是一本吸收了神经科学知识的认知心理学著作。
其次，看待认知的“标准”方式正在逐渐发生变化，包括认知过程出现的顺序，以及某一认知过程的组成部分。我们把这些不断达成的共识作为本书的主线。具体来说，先前所有的教科书实际上都建立在唐纳德·布罗德本特（Donald Broadbent）在20世纪50年代晚期创建的理论框架的基础上。这种观点认为，信息首先进行知觉加工，然后进入短时记忆，再进入长时记忆，之后当需要时，信息可以从长时记忆中被提取出来，回到短时记忆。然而，这种观点早已被活跃在该领域的研究者推翻。比如我们知道，在我们能够识别一个刺激和该刺激变得“有意义”之前，信息必须进入长时记忆；我们还知道短时记忆中的信息实际上是“有意义的”。因此，短时记忆中的内容通常只能来源于长时记忆，而不是相反。事实上，“短时记忆”的概念已经被“工作记忆”取代，这一概念目前被认为对思维本身极为重要（而不仅仅是另一个记忆系统）。此外，现在我们已经认识到注意和情绪在调节信息加工过程中所起的重要作用（并因而将情绪作为本领域的一部分）；同时，我们终于承认不仅输入很重要，输出也很重要（并因而将运动控制作为本领域的一部分）。
当我们开始为本书构思恰当的提纲时，我们发展出一种启发式的策略，它进一步表明我们需要以一种新的视角看待认知。我们详细分解了“一个学生生活中的两分钟”。具体来说，我们讨论当一个学生打开聚会地点的房门，看到一个有魅力的人时会发生什么情况。通过讨论“现实世界中的认知”，我们意识到本书应该包含关于知觉、注意的章节，以及本书的一个相对特色——关于长时记忆的表征（对输入赋予意义的基础）的章节。我们还意识到，为了进行缜密的思考，有些被激活的信息会被传递到意识中。基于这些观察资料，我们决定先呈现关于长时记忆的编码／提取的章节，接着再呈现关于工作记忆的章节。接下来要考虑的是人们对他人、食物或聚会音乐的喧闹声的情绪反应如何。这正是本书另一突破传统之处——我们认为在一本概括认知研究最新进展的书中，关于情绪的一章应该被放在核心位置。
另外，先前经过编码进入长时记忆的信息被提取到工作记忆中，从而产生了激活的信息群，这些信息使人需要做出决策。如果决策遇到阻碍，人们必须着手计划和问题解决。比如，这个学生决定和某位朋友说话，但其他人挡在了他们中间，他怎样才能绕过且不会撞上中间的人，同时避免被卷入无关的谈话或者冒犯他人？因此，本书包含了关于执行控制（认知心理学教材的另一特色）、决策、问题解决、运动认知和模拟（本书的另一创新）的章节。最后，这个学生走到了朋友身边，开始进行交谈。因此，我们需要考虑语言。
我们最初的构想是把这张“两分钟”快照作为组织整本书的主线。但是经过再三思考，这似乎并不理想。我们在讨论中产生的精彩内容实际上并不适合放进书中，于是，我们在每一章开头使用了不同的活动或事件，以此阐明该章的主题。