当注意摇摆不定时,我们跟世界的所有联系也随之天翻地覆。我们读的句子不再有意义,跟我们说话的人的声音变成了噪声,我们看的电影情节支离破碎……如果你忙了一整天,现在正昏昏欲睡,或者房间一角的电视被打开了,你可能就不太容易集中精力继续阅读了。当精神涣散时,就算我们认真地看每一句话,也不明白它们的意思,似乎那些词汇被关在了大脑的门外。
不管是读还是听,有时,外部世界好像无法渗透进我们的精神层面。正如俗语所说:“左耳进右耳出。”注意似乎引起了一种认知渗透,我们可以把它定义为大脑感知周围环境的能力。而实验表明,这个比喻接近于神经生物学观察到的结果;大脑里确实有需要攀爬的楼梯。
大脑似乎分两次提取来自外部世界的信息。以视觉为例,第一个阶段被称为“前向反馈”或“自下而上”,从初级脑区到达高级脑区。信息首先经由一条上升的通道传递,从位于大脑后部的初级视觉皮质,到主要位于大脑前部的额叶里面的高级皮质。第二个阶段,也就是“后向反馈”或“自上而下”期间,不同级别的脑区通过对话进行交流。在接下来的信息交流中,大脑前部和后部互动更为频繁。高级皮质似乎在询问低级皮质,以便“深入调查”。这一阶段的感觉信息分析似乎是大脑顶峰主导的,对应于这些脑区在大脑中的级别或位置。一旦开始,每项细致的分析都需要时间,大量的时间。
大脑对信息的第一轮分析是前注意的,因为它先于注意选择;所有到达我们感官的信号都被包括在内,不带任何成见,这一阶段的分析依赖于我们提到过的探测神经元。这些神经元随时以快速、自动、同时、大规模的方式分析我们周边的环境,信息按照前向反馈模式传递到前额叶皮质;在那里,信息会按照后向反馈模式发起或者不发起第二轮更加详细的分析。如果发生第二阶段的分析,大脑就能准确地辨认面孔或动物,并决定接下来应该采取的措施。这个刺激吸引了注意。
近年来,人们似乎发现了另一种注意力的促进机制。当注意转向相关视野区域时,V4神经元倾向于同步发出动作电位。它们不是以随便什么节奏发出动作电位,而是采用了相当宽广且迅速的频段——超过40 赫兹,即 Y波段。正是在注意的影响下,神经元像有节奏地鼓掌的人群一样,有节奏、分阶段地活动,每秒几十次,甚至上百次。与此相反,当注意转移到该区域之外时,动作电位的发出节奏就比较混乱了,没有精确的时间组织;每个人按自己的节奏鼓掌,跟身边的人不同步,于是声音自然变小了。因此,神经元群可以通过同步性扩大影响,而不一定要增加动作电位的数量。
此外,当一个V4神经元在它的感受野中看到一个清晰物体时,它会采取反应,向倾听它的神经元报告这个物体的存在。从原理上来说,这时雷诺兹和德西蒙描述的扩展机制毫无用处,只有同步性看起来还是有用的。但V4 遇到了另一个需要注意解决的问题:视觉世界的复杂性。因此,在能见度良好的情况下,问题的关键不是看到物体,而是把它们区别开来。
当然,注意可能还有其他的把戏,但我们在好几个例子中看到,大脑可以用很简单的机制解决问题。