【编辑推荐】

我们的大脑如何完成任务？

完成任务是掌控人生的关键

洞悉理性判断与决策的底层原理

实现从想到做，有效达成目标

认知神经科学的开创性探索

1.本书从认知神经科学的角度，消除人们普遍的认知谬误。剖析理性判断与决策的底层生物机制，探讨如何弥合认知与行动之间的巨大鸿沟，全面介绍人们在日常生活中如何实现思想和行动的协调统一。

2.本书兼具科学性和趣味性。结合了对神经系统疾病患者的观察、日常生活事例与尖端神经成像技术，对认知控制进行研究并阐释。洞察大脑设计复杂动作以实现目标的非凡方式，以及大脑如何塑造我们的日常生活。

3.作者戴维·巴德为布朗大学认知学、语言学和心理学教授，卡尼脑科学研究所的成员。对认知控制和执行功能的神经科学做出了开创性的贡献。

【内容简介】

从煮一杯咖啡到买一栋房子到改变周围的世界，人类有独特的能力去执行必要的行动，而我们的大脑是如何把事情做好的？为什么短信和开车很难同时进行？你怎么能拒绝多吃一块蛋糕呢？为什么盯着一张税单感觉精神疲惫？为什么你的孩子可以熟练地修理电脑，却仍然忘记穿外套？本书提出了认知控制神经科学的权威介绍――大脑设计复杂动作以实现目标的非凡方式，以及如何塑造我们的日常生活。

本书借助尖端研究、生动的临床案例研究和日常生活中的例子，揭示了数十亿个神经元如何将抽象的想法集体转化为具体的计划，对大脑在人类行为中的关键作用进行了研究。

【作者简介】

戴维·巴德（David Badre）

布朗大学认知学、语言学和心理学教授，卡尼脑科学研究所的成员。他对认知控制和执行功能的神经科学做出了开创性的贡献。

【目录】

第一章

从认知到行动，奥秘何在？/ 001

第二章

人类的认知控制，源起何方？/ 040

第三章

稳定性与灵活性的两难之境/ 082

第四章

大脑的层次结构/ 122

第五章

多任务的处理之道/ 160

第六章

任务终止/ 195

第七章

认知控制的成本和收益/ 230

第八章

信息检索问题/ 274

第九章

贯穿生命的认知控制/ 311

后记 重在完成任务！/ 362

【精彩书摘】

第九章

贯穿生命的认知控制

如果你曾经接触过有关育儿和执行功能的大众媒体，那么你可能会得到这样一个印象：儿童是患有不同程度执行功能障碍综合症的小患者，大人要识别并纠正孩子的问题，而不是任由其发展成废物。报刊杂志上的文章警醒人们注意执行功能和各种生活状况之间的相关性；学校提倡举办关于评估和提高儿童执行能力的会议；一些热门网站公布了模糊的执行功能术语表，如“认知灵活性”“抑制性控制”等，提醒父母注意孩子在发展应有的认知控制功能方面可能会出现的发育迟缓的迹象。

这些征兆是什么呢？外面流传着很多与之相关的信息，但大多令人困惑混乱。一家受家长追捧的知名机构网站提醒道，执行力迟缓的孩子要么不善于倾听，要么一意孤行，坚持自己的行事方式。“天啊！”对孩子尽责的父母会想道：“固执己见，还会乱发脾气？这描述的就是我的孩子啊！”不过，或许应该在此打断一下。固执己见、喜怒无常而且不善于倾听，正好也是对世上每个孩子的普遍描述。如果我们调查一下当今世界上最成功的人，我怀疑他们中的每个人在童年时也一样调皮捣蛋，长大后也犯过蠢。我敢打赌他们也曾有一两项作业完成得很吃力，或者考试考砸了，我承认自己小时候偶尔会调皮捣蛋。你呢？不信？去问问你的父母吧。

孩子有不当的行为就证明他们是需要康复治疗的执行障碍患者，这种观点本身就存在许多问题。首先，在大多数儿童身上，这些行为本身并没有反映出某种不同寻常或令人担忧的情况。需要明确的是，儿童时期确实会存在心理健康问题，比如注意力缺陷障碍或自闭症，重要的是，要早发现、早干预，以帮助这些受疾病困扰的儿童。并不是所有在课堂上行为不当的儿童都存在有心理问题，因此，除了训练有素的专业人士，我们其他人在对一个儿童的行为就存在潜在问题的征兆对号入座时必须慎之又慎，在我们尚不清楚这些行为发生在大范围人群中的频率和变异性时，要尤其慎重。如果做不到这一点，我们对儿童进行诊断时本身会面临重重的风险。

此外，将所有儿童的执行功能障碍视为一种需要纠正的“缺陷”，就存在问题。对大多数儿童而言，有执行功能障碍是完全正常的行为。事实上，这是人类大脑发育过程中必不可少的阶段。虽然为儿童提供能促进大脑健康发展和认知发展的环境很重要，但何时以及以何种方式对儿童的行为进行干预与试图治疗病人的缺陷有着细微的区别。通过构建患者的环境以消除他们的控制系统承受的所有压力，可能非常适合帮助患者解决执行功能障碍问题，然而对儿童而言，可能这并不是很好的解决方法，因为儿童的大脑是利用经验（无论好坏）来学习如何控制自己的。

此外，与许多有执行功能障碍的患者的缺陷不同，儿童的执行功能并不是一个终点，而是动态发展的功能系统的真实写照。如果放任儿童的执行功能不管，任由他们吃太多的甜点、离开家时忘记戴帽子和手套、在和玩伴聚会时拒绝和他人分享，没人会对他们的表现感到惊讶。我们真正关心的是评估儿童在未来真正需要独立生活时的认知控制发展走向。这种预测并不容易，且当不同的儿童认知控制能力发展速度不一时，情况尤其如此。如果考虑到认知控制不是一种心理官能（mental faculty），而是出自一个连接思想和行动的高度互动和复杂的系统，那么问题就变得更复杂了。因此，一言以蔽之，基于童年时期认知控制的特点，尝试将该认知控制理解为动态发展这一过程至关重要。

那我们生命线的另一端又是怎样的情形呢？虽然在一定程度上，认知控制确实会稳定下来，但在成年后也没有停止变化。相反，我们的认知控制能力始终在发生变化，并在20多岁时达到顶峰，然后过了30岁大多会下降。在六七十岁时，也许更早，我们中的大多数人在生活中会开始经历明显的下降。无论我们是在计算收益和开支、计划一次夜间的外出活动、在嘈杂的餐馆里交谈，还是试图弄清楚智能手机上的新应用软件，一切都会变得更加难以应对，生活似乎以更快的节奏在运行，让我们纷纷措手不及。因此，老年人的活动往往变得越来越受限，他们要依赖别人来完成各种事情，最终可能会完全失去自主性。

随着年龄的增长，认知控制能力下降的潜在原因与那些在幼年时期促使控制能力发展变化的原因形成对比。尽管儿童的日常行为失控常被误解为一种“缺陷”，但用之来形容衰老过程中的变化更为恰当的。随着我们年龄增长，认知控制能力逐渐下降，这反映了大脑中发生的变化及其与周围世界的相互影响。这是一种认知功能丧失，是通常会使情况恶化而非好转的自然进程。但在这里也不全是令人沮丧的消息，正如我们将看到的那样，认知涉及许多方面，包括我们的认知控制。随着年龄的增长，这些都是我们力量和韧性的源泉。

总之，要全面理解认知控制，必须将其视为一种动态官能，而不是一种一成不变的能力。本章中我们将抛开陈旧的有关认知控制的静态观点，探讨认知控制从童年时期到老年时期是如何发生变化的，最后回顾当前试图在年龄结构两端进行的干预和“训练大脑”研究，以便做出总结。

认知控制的发展

如果你自己有孩子，或者至少在小朋友身边待了很长的一段时间，你可能对儿童认知控制障碍这一概念的由来有一定的了解。卡梅伦可能连续20分钟就一直重复同一个词，琼可能决定让餐馆里的每个人都知道她刚刚去了洗手间，埃尔罗伊可能没意识到自己一整天都穿着两只不一样的鞋，并且衬衫的前后穿反了。

这些瞬间惹得我们暗自发笑，但正如喜剧演员雷·罗马诺（Ray Romano）在他的单口相声中提到的，“爷爷也这样，但并不像小孩一样讨人喜爱。对吧？这是你太双标了。”雷说的完全正确。神经学家早就观察到额叶受损的成年患者表现得非常像儿童，这是他们生活中的一大障碍。

1936年出现了一例可供参考的病例，即患者A的行为举止非常幼稚。举个例子，下面是患者A在医生、妻子、母亲面前穿衣服的一段描述：

（患者A）在洗手。“为什么我要洗脸？理发师会给我洗脸的。他在我脸上敷上一条热毛巾，就够了。”（有人指出，肥皂的清洁力比热毛巾好。）A回答说：“胡说！”

……

A从一个房间溜达到另一个房间，打趣母亲，讽刺妻子。他吹口哨、唱歌、咧嘴笑、跳舞，还声称“：我也有点像舞蹈家了。我打赌你不会跳舞。”（没有人理他时，A开始做出打架的姿势，用拳头推L。）A经常提到证券交易所和交易大厅。A穿上衬衫，然后穿裤子，先穿右腿，再扣扣子，但只扣了一部分。他穿上鞋子，但没有系鞋带。然后站起来，手里拿着拖鞋，这时他的母亲似乎要从他手里把拖鞋拿走。

我想我和妻子在努力让孩子准备好去上学时，曾经历过一模一样的早晨，可能孩子只是用讨论游戏《我的世界》（Minecraft）代替纽约证券交易所而已。这些行为的相似性表明了这两个群体的行为背后有一个共同系统。换句话说，这些共性促成了一种假设，即认知控制是儿童发展变化的主要扩展位。但这只是一个类比。

正如认知控制发展缓慢一样，对认知控制至关重要的大脑系统从婴幼儿期到青春期也经历了漫长的变化。然而，这并不是说额叶皮层正在等待发育或直到童年后期才活跃起来。相反，其发育始于子宫内，到我们出生时，大脑已经有了前额皮层的区域和神经网络分区。

“细胞迁移”（cell migration）是指幼小细胞在胚胎的周围移动，把自己安置在发育中的有机体内合适位置的过程。在胎儿期，神经元中的细胞迁移对神经系统的发育很重要，是因为它决定了神经元定位、分组以及相互连接的方式。值得注意的是，神经元细胞主要是在额叶内从前到后迁移，因此，头侧前额叶皮层中的细胞比尾侧前额叶皮层中的细胞更早分化。

与此相反，丘脑与前额叶皮层按从后到前的方式连接。你可能记得，丘脑皮层的驱动由纹状体调节，并支持工作记忆门控。因此，如第四章所讨论的那样，这种从尾侧到头侧的皮层—丘脑连接模式可能是门控回路支持层次认知控制不对称的来源。

而且，额叶皮层中由尾侧至头侧的丘脑神经支配模式与由头侧至尾侧的细胞发育成熟模式截然相反，可能存在重要的组织结构性结果。丘脑作为一种脑结构，实际上是一个庞大的中枢站，来自大脑外部的输入都必须首先经过丘脑，才能与大脑接触。丘脑是感官信息从新皮层后侧区到达额叶的主要经停站。由于最初没有丘脑的输入，头侧前额区在缺乏大脑后部感官输入的情况下就会成熟。因此，头侧前额叶神经元的早期分化主要依靠自身局部额叶输入而形成，这种局部综合处理是第四章讨论的前额叶层次控制结构的另一特征。令人惊讶的是，这些特征在我们出生时就已经存在了。

出生后大脑中的其他变化仍在继续，并延伸到了前额叶皮层区。虽然在生命早期整个大脑的体积都在增大，但前额叶皮层的发育速度是其他区域的两倍，这一事实反映了人类前脑的进化扩张过程。

前额叶皮层也是大脑中最后成熟的区域之一。在大脑全部皮层区发育成熟的过程中，皮层厚度先增加，然后在成年后下降至一个稳定的水平。然而，这一过程的时间进程在大脑不同区域之间各不相同，沿着这条时间曲线的进展，可以用来衡量某一特定皮层区域的成熟度。采用这些测量方法进行的研究一致发现，虽然大部分基本感官区和运动皮层区在3～6岁左右达到稳定成熟期，但前额叶皮层在青春期继续发育成熟，到20出头时才停止。图9.1显示了这一时间进程。脑白质测量结果显示，相对于大脑的其他区域，额叶区域的成熟时间进程很漫长。