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荐书 | How intelligence happens

Runhao 鹿鸣Cogn 2022-04-26

How time flies! 自从上个系列的更新之后,已半年有余。经过了去年史上最长寒假+暑假,开学后就进入了繁忙的收数据+准备申请博士的道路上,这个非常随意的号也无暇顾及(其实是懒)。好在经历了这个异常thrilling的学期后,博士申请顺利告一段落(有机会之后分享PhD的申请经验),那么至少在今后几年里,大抵会继续在智力、认知控制有关的认知神经科学方向学习和研究。

于是乎,这学期开始准备花更多时间来积累这一方向的文献,包括但不局限于智力、认知控制、注意、工作记忆、认知神经技术(主要是TMS+ fMRI+ neural oscillation)等等,对于有趣或者比较有价值的文献或该领域的资讯动向,我可能会在这个号上佛系地分享。


一番选择后,首先选择了John Duncan的这本How intelligence happens 。尽管在理工科领域,书籍上的信息通常会比文献滞后很久,不过鉴于智力的神经科学领域是近20年刚刚兴起,John又是attention、intelligence领域的大牛,提出过不少具有一定影响力的认知神经科学的理论和假说,因此这本书还是有一定阅读的价值。How intelligence happens这本书是John在2010年出版的一本关于人类智力的畅销书,这本书结合了他的亲身经历(这可能是文献中没有的东西),以讲故事的方式来讲述了认知心理学家、认知神经科学家这么多年来对智力的探索与发现所以这本书是面向大众的,他用通俗的语言(尽管对non-native speaker来说并不通俗)把科学的认知科学研究展现了开来,所以读起来还是挺有意思的!


关于智力的研究国内心理学教科书普遍是采用类似心理学史的罗列法来讲(一个人头一个理论),且大多只讲到21世纪前的斯滕伯格、加德纳的理论,没有涉及认知神经方面的内容。即使是认知心理学或认知神经科学的教材,也较少把注意放在智力有关的研究中(可能是因为测量取向的智力研究过于深入人心,智力的话题一般都放在心理测量里讲了),这不得不说是一个遗憾。


在这种情况下,如果对智力的认知与神经机制感兴趣,这本书应该是不错的选择。不过,有一点遗憾的是这本书目前还没有中文版,只能看英文原版,希望在不久的将来能够有人将其译过来(我有一个朋友说他以后可能想译)。






这里通过介绍这本书的序言来看一下全书大致包含的内容:


The great adventure of science is the search for general organizational principles, principles that can bring order to an apparently bewildering chaos of natural phenomena. 科学的伟大征程在于寻找一般的组织原则,这些原则可以为自然现象中明显令人困惑的混乱带来秩序。


无论是牛顿力学定律、爱因斯坦相对论还是达尔文的进化论,这些科学进步揭示出这个看似混乱的世界其实有着简单而美妙的规律。在行为学研究里,洛伦兹等科学家同样使用了一些简洁的定律来为看似毫无章法可寻的动物行为找到规律和秩序。

在习性学家眼中,动物本能行为产生的基本原则是“先天释放机制”(innate releasing mechanism, IRM),也就是说,当IRM检测到感官环境中存在某种特定的刺激,动物就会产生一种固定行为模式(fixed action pattern)。IRM可以解释简单的行为产生,而一系列IRM可以产生十分多样、复杂的行为模式。这就像计算机程序的输入和输出一样,自动化且相对固定,而当一系列的IRM程序叠加之后,就可以产生各种各样的完整的行为结果。

习性学家洛伦兹和他的“印刻”实验


尽管这些idea非常有力地解释了相当多的动物行为,但似乎并不能解释所有的动物行为,当这个想法放到人类行为上面时,其解释能力就更弱了。人类行为是更加灵活且依赖于经验的,面对同样的环境刺激,人完全有可能做出各种各样不同的行为表现。

面对如此复杂、丰富、多样的行为和思维,人类心智似乎是一个难解的谜题,我们需要用什么样的原则(principle)来赋予这些混乱(chaos)以秩序(order)呢?

这本书就像一个历险记般的故事,介绍了人类行为、心智的基本原则。

故事的第一条线索是实验心理学范畴里经典的“智力测验”相关研究,并延伸到智力测验与学习成就、工作成就的关系(第2章)。John特别强调,我们关注智力测验的研究,并不只是为了区分人与人之间的个体差异,而是为了探寻人类心智的一般规律。

为了研究这一问题,我们就需要把目光放到神经心理学和脑损伤研究中(第3章)。当特定脑区受到损伤,患者会表现出各种各样的思维和行为模式的变化,那么借助现代的脑成像手段,我们就可以推测哪些特定的大脑区域(or 系统/网络)对这些思维和行为模式的变化起作用。现在我们知道,确实存在这么一个系统在我们完成任何的任务中都起到重要作用,从理解一则故事,到计划一次旅行,再到编写一个程序等等。当然,这一个系统的活动也是完成经典的智力测验所需的“智力活动”的核心基础(第4章)。

Multiple-demand system (Duncan, 2010, TiCS)


通过脑成像的手段,我们可以找到这个系统在哪里,但是它的作用是什么呢?所以故事的下一步就是通过借鉴智能计算机的作用方式,来思考人类的“心智程序”是如何运行,从而解决各种各样的问题的(第5章)。当然这一部分只是展示了一些智力的基本特征,比如,我们需要将复杂的问题分解成一个一个独立、分离、相对简单的子问题来解决。

Cognitive segmentation (Duncan et al., 2020, TiCS)


那么,大脑可以创造出这一个个分离的认知附件,再将其整合到有组织的思维中吗?为了回答这个问题,故事又来到利用微电极记录猴额叶单细胞活动的研究系列来(第6章),尽管这些研究仍处于早期阶段,但已显现出一些强大的力量。

最后,第7章回到了最开始提到的实验心理学领域,谈论了一些互补的论点。例如,尽管这一个个分离的认知附件对心智很重要,但这也反映了人类认知存在的局限,当多个想法竞争性地进入我们的心理程序时,必定会让程序运行得不那么“理性”。

讲到这,可以看出这本书是一个关于“科学发现”的故事,且这一科学征程还远远没有完成。在这些探索之中,有较为可靠的部分,也有相对不确定的部分,甚至有些只是一个轮廓,一个草图。尽管如此,当各个部分开始聚集在一起时,我们又看到一幅图画正在形成。

Once more, order begins to emerge from chaos. 
再一次,秩序在混乱中浮现。



本期的介绍就到这里,之后可能会推送关于正文的内容。如果有读者想要这本书的电子版,也可以给我留言~ 祝大家愉快!



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