两套多任务系统

在1973年发行的经典歌曲《钢琴手》(“Piano Man”)中,歌手比利·乔尔(Billy Joel)同时演奏了两种乐器——钢琴和口琴。本来要在钢琴上协调双手、奏出乐曲已经够难的了,再要同时演奏另一种乐器,那简直是少有人能练就的绝技。乔尔是如何做到的?你大可以说是他解锁了某些普通人无法触及的特殊能力,但是他自己并不同意这个说法。他在2012年接受亚历克·鲍德温亚历克·鲍德温(Alec Boldwin),美国演员。的访谈时,对自己的钢琴技术做了如下一番评价:

 

乔尔:我知道好的钢琴技术是怎么回事,我也知道自己算不上好。我的左手很弱,只能用两根手指弹奏。

鲍德温:那么技术好的人呢?

乔尔:技术好的人知道怎么运用左手,我始终练得不够,不能使用左手的全部手指,所以我只弹八度低音音符。我想用右手补救

左手的不足,所以右手总是弹得太多。我的技术可差劲了。

 

乔尔很谦虚,但是在有一件事上他很诚实:他说自己的左手之所以弹低音线很困难,是因为练习得不够。那么,他又是如何同时吹奏口琴的呢?窍门就是在钢琴上弹奏简单的八度或者单音符——那些指型都很简单,他完全可以自动为之。当手指在键盘上无心弹奏着简单的组合,他就能专心在第二种乐器上吹出旋律了。

在访谈中,乔尔还承认了自己不太会读乐谱:

 

鲍德温:假如我有一首你没听过的曲子,我把谱子放到你面前说:“来弹这个吧——”

乔尔:那我可就是看天书了。

 

试想乔尔一边看着乐谱弹钢琴一边吹奏口琴,他是做不到的。他之所以能同时演奏两种乐器,诀窍就是让其中的一种尽量简单,简单到他能自动演奏的地步。

在熟悉的路线上开车,演奏一首歌曲,甚至是走上一道阶梯,这些活动一旦成为习惯,我们就能不假思索地迅速完成它们,而且效果还可能更好。将行为的某些部分化为自动,这样做的真正好处是能够同时完成多项任务。那位心不在焉的司机能够专心润色即将做出的演讲,因为他的习惯系统已经接管了驾驶任务。比利·乔尔能够同时演奏钢琴和口琴,因为他弹起钢琴来已经不用思考。就连走路这种自动行为,在我们小的时候也是需要练习的。我们之所以能在路的同时打手机而不会跌倒,是因为我们已经无须留意腿的每一次摆动和脚的每一次落地了。

我们要怎样证明自己真的在同时完成多项任务呢?我们得证明,一个人在长期练习一项任务,将其化为习惯之后,还能够同时接受第二项完全陌生的任务,并且在几乎不妨害效率和质量的情况下将它完成。伊利诺伊大学的一组研究人员就开展了这样一次实验。他们先教会了39名志愿者玩一个名叫《太空堡垒》(Space Fortress)的游戏,玩家用一只手柄操纵一条飞船,他们要用手柄上的发射按钮发射导弹,摧毁屏幕中央的太空堡垒。他们还要躲开分布于周围的炸弹,避免飞船受到损坏。精确射中堡垒就能得分,撞上炸弹则会失分。这个游戏的设置是比较复杂的,可以同司机必须躲开其他车辆行驶到目的地的任务相比。

玩《太空堡垒》是实验中的第一个任务。第二个任务是一项听辨活动。被试要听取一连串声音,并说出其中的哪几个与其他不同。有些声音的频率和其他声音接近,这时候被试就要十分小心才能分辨。

在被试明确了两项任务的要求之后,实验开始了。在单独完成听辨任务时,被试听出了97%的不同音符。研究者要求他们再听一次,但这一次还要同时玩《太空堡垒》。结果并不顺利,被试没有练习过游戏,大多得了负分,也就是说他们撞上炸弹的次数比击中堡垒的次数要多。再加上这次要一心二用,他们在听辨任务中也只听出了82%的不同。

实验进入下一个阶段。研究者要求被试专心练习《太空堡垒》。他们玩了一遍又一遍,累计时间达20小时,把游戏玩得滚瓜烂熟。然后,研究者要求他们在玩游戏的同时再尝试一次听辨任务。这一次,他们不仅能熟练地发射导弹击中堡垒,听辨任务的准确率也上升到了91%。这该作何解释?在没有练习之前,被试的注意力要分派给两个任务,它们之间相互干扰,使被试整体表现不佳。而经过练习,被试在玩游戏时多少已经处于自动模式,因此可以将更多的注意分配给听力,并且在很少失误的情况下完成听辨任务。如果你上班扫雷被老板发现,你大可以用这个理由为自己辩解。

研究者还用脑电图监测了被试的脑部活动。他们想知道,被试脑中神经元活动的分配在训练前后有无不同,这又能否揭示脑是如何在同时进行的任务之间分配资源的。他们发现,每当被试击中堡垒,他们的脑电图上就会出现一个独特的波形。同样,他们每次听见一个音符,神经元的活动也会出现相应的增加。在训练之前,这些脑电波的幅度在击中堡垒和听见音符时是大致相同的。但是经过20小时的训练之后,击中堡垒时的脑电波活动明显减弱,这说明投入这项活动的神经元资源变少了。与此同时,听见音符时的神经元活动却显著增加。当电子游戏任务或多或少变得自动之后,被试的脑就将更多的处理功能投入到了听辨任务当中。无论是行为学还是电生理学的结果都显示,将第一项任务自动化能够让更多的心智资源投入到第二项任务中。同时完成多项任务的能力就是这么产生的。

将资源分配给几项复杂任务是很难的,好在脑会替我们做这件事。我们的脑中有两套平行系统,都能用来控制行为。这两套系统具有不同的效力,也读取不同的记忆类型。其中习惯系统是程序性的,它能够设定固定的流程,速度也较快。我们用它来高效地完成刻板的工作,比如开车沿固定路线上班,或是在迷宫里简单地左转。这套系统的自动性质使我们能够同时启用第二套系统。这第二套系统需要我们开展慎重而有意识的分析,它也许比习惯系统缓慢,但是更加灵活。它能够应付环境中的变化,比如当道路工程封闭了一条常走的公路时,它就能另去找路。仿佛一台计算机在清空内存,人脑也会运用它的逻辑选出能够自动化的任务,并使我们能将意识灌注到其他任务之中。

多任务的关键是用习惯去完成其中一项任务。比如给橘子剥皮,这是一项简单的任务,我们在追看喜爱的电视节目或者和朋友讲电话的时候,随手就能做到。然而在看电视或打电话时,我们很难再细读一本物理教科书,因为这项任务并不能够自动完成,而是需要我们投入有意识的注意。不过我们倒是可以在阅读这本教科书的同时剥橘子皮,因为在有意识系统阅读的同时,剥皮的工作可以交给习惯系统来完成。这就是拥有双重行为控制系统的好处。

这一点听听奥巴马的说法就清楚了。在第一届任期将满之际,他接受了《名利场》杂志的采访,并且描述了自己将琐碎的日常决定自动化,从而将精力集中在重大决策之中的做法。“你知道,我只穿灰色和蓝色西装。”他说,“我这是在减少决定的数目。我不想在吃什么、穿什么的问题上权衡,因为我有太多其他事情需要决定了。你需要把决策的精力集中运用。你要给自己的生活设计一套刻板动作,这样就不必为鸡毛蒜皮的小事分心。”

脑的内在逻辑为多任务打下了基础,这是僵尸所不具备的。僵尸的行为完全是自动模式,它们没有意识,只有一套系统控制行为。僵尸或许能开车上班,但可悲的是,它们不能进行多任务活动,至少不能像我们这样完成。而在人类身上,只有当我们的一个系统遭到了破坏(比如管控功能失调),或者当我们错误地使用了一个系统(比如白日梦或梦游),我们才会丧失人脑赋予的优势。

我们已经知道,只要经过足够训练,脑就能自动完成某些行为。至此,我们似乎已经明白,训练为什么如此关键,我们找到了它的神经逻辑基础。训练得越多,我们的行为就变得越自动化,同时完成多项任务时也越容易。然而肯尼斯·帕克斯的案例还是给我们留下了几个疑问:他从来没有训练过掐人脖子或是用刀刺人,也没有过任何谋杀的经历,但他却能在睡梦中完成如此暴行,全凭自动模式杀死一个人。或许,身体的重复动作并不是积累经验的唯一途径。或许还有另一个方法来训练脑,这个方法只需动用心灵。