當(dāng)你終于想到答案時(shí)，你很可能會(huì)覺得一切來得非常突然，甚至?xí)f一句“啊哈！”。這種瞬間的領(lǐng)悟被稱為洞察力，而一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)最近揭示了大腦如何產(chǎn)生它，由此解釋了為什么這種洞見往往更容易被記住。

杜克大學(xué)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家馬克西·貝克爾（Maxi Becker）在讀到科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)學(xué)者托馬斯·庫恩（Thomas Kuhn）1962年的名著《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》后，第一次對(duì)洞察力產(chǎn)生興趣。她說：“他描述了某些想法是如何強(qiáng)大到能完全改變整個(gè)領(lǐng)域的思維方式。這讓我開始好奇：大腦是如何產(chǎn)生這種想法的？為什么一個(gè)念頭就能改變我們看待世界的方式？”

這樣的洞察時(shí)刻在人類歷史里比比皆是。根據(jù)羅馬建筑師兼工程師維特魯威（Vitruvius）的記載，在公元前3世紀(jì)，希臘數(shù)學(xué)家阿基米德（Archimedes）在滑進(jìn)浴缸，看到水位因自己浸入的體積等量上升時(shí)，突然高喊“Eureka?。ㄎ野l(fā)現(xiàn)了?。?，盡管這個(gè)故事可能是后人附會(huì)的。17世紀(jì)，根據(jù)傳說，牛頓因?yàn)橐粋€(gè)蘋果掉到他頭上才恍然理解重力。20世紀(jì)初，愛因斯坦突然意識(shí)到“如果一個(gè)人自由下落，他將感覺不到自己的重量”，這一想法最終引導(dǎo)他提出相對(duì)論，他后來在一次演講中這樣描述。

洞察力并非天才專屬：我們?cè)诮庵i、處理社交困境或思考智力問題時(shí)都會(huì)經(jīng)歷。它與分析式的問題解決不同，例如按部就班的代數(shù)運(yùn)算，解答是慢慢逼近的，你能感覺到自己越來越接近答案。相反，洞察往往出現(xiàn)在一段迷茫之后。你不會(huì)感到“越來越接近”；而是從完全不明白到突然開竅，就像瞬間從冷到熱。正如神經(jīng)心理學(xué)家唐納德·赫布（Donald Hebb）在1940年代描述的，有時(shí)候“學(xué)習(xí)是一躍而成的，要么不發(fā)生，要么突然發(fā)生”。

這種讓大腦突然以全新方式理解信息的過程被稱為表征改變。雖然研究者可以從受試者的行為推斷這種突變式領(lǐng)悟，但他們一直未能確定大腦具體如何支持這種表征改變。

德雷塞爾大學(xué)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家、《Eureka因素：頓悟時(shí)刻、創(chuàng)意洞見與大腦》（The Eureka Factor: Aha Moments, Creative Insights）一書的合著者約翰·庫尼奧斯（John Kounios）說，在洞察時(shí)刻，表征改變通常會(huì)發(fā)生?！皢栴}是：它究竟是怎樣發(fā)生的？”

洞察活動(dòng)

在柏林洪堡大學(xué)期間，貝克爾開始著手尋找洞察的神經(jīng)特征。由于在實(shí)驗(yàn)室里幾乎不可能人為制造足以改變?nèi)松蝾嵏差I(lǐng)域的重大洞見，她的團(tuán)隊(duì)需要找到一種簡(jiǎn)單的任務(wù)，讓人們產(chǎn)生一種瞬間理解的感覺，而不是緩慢推理得出的解決方案。

他們選擇使用一種抽象的黑白圖像，稱為穆尼圖像（Mooney images）。這種圖片通過極端提升照片對(duì)比度而制成，使得其中的主體（如一只狗或一個(gè)咖啡杯）在一開始完全無法辨認(rèn)。它們對(duì)人類大腦提出了挑戰(zhàn)，因?yàn)槲覀兺ǔＪ峭ㄟ^拼湊物體的不同部分來識(shí)別它們。但只要給大腦幾秒鐘時(shí)間，它就能重新組織這些輪廓，看出圖中隱藏的物體——并在那一刻產(chǎn)生“啊哈”般的洞察，也就是一次表征改變。

你能看出這張圖片中的物體是什么嗎？向右滑動(dòng)圖片即可揭曉答案。

在兩天的實(shí)驗(yàn)中，貝克爾讓參與者躺進(jìn)功能性磁共振成像（fMRI）掃描儀中，這種設(shè)備通過檢測(cè)大腦的血流量來推測(cè)神經(jīng)活動(dòng)。參與者會(huì)觀看120張穆尼圖像，每張看10秒，然后判斷自己是否認(rèn)出了圖中的物體。如果認(rèn)出來，他們還要回答一系列問題，涉及他們的體驗(yàn)是否突然、是否伴隨積極情緒，以及他們的確定感——這三項(xiàng)都與洞察相關(guān)。

隨后，貝克爾團(tuán)隊(duì)使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析fMRI數(shù)據(jù)，尋找參與者在正確識(shí)別穆尼圖像時(shí)共同出現(xiàn)的腦活動(dòng)變化。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)參與者看到隱藏物體的一瞬間，腹側(cè)枕顳皮層（VOTC，負(fù)責(zé)視覺模式識(shí)別的區(qū)域）活動(dòng)增強(qiáng)；杏仁核（處理正負(fù)情緒的區(qū)域）活動(dòng)增強(qiáng)；海馬體（負(fù)責(zé)記憶處理的腦深部結(jié)構(gòu)）活動(dòng)也隨之增強(qiáng)。且體驗(yàn)越確定、情緒越積極（也就是越“有洞察感”），這些區(qū)域的活動(dòng)越強(qiáng)。

貝克爾說，海馬體有時(shí)被稱為大腦的“錯(cuò)配偵測(cè)器”，因?yàn)樗鼤?huì)在輸入與預(yù)期不符時(shí)產(chǎn)生反應(yīng)。在這個(gè)過程中，洞察使得原本毫無意義的圖像突然有了意義，違背了大腦先前的預(yù)測(cè)。

這些區(qū)域——海馬體、杏仁核和VOTC——構(gòu)成了“一個(gè)合理的腦區(qū)網(wǎng)絡(luò)”來解釋表征改變，未參與研究的德雷塞爾大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家約翰·庫尼奧斯（John Kounios）如此評(píng)價(jià)。亞利桑那大學(xué)神經(jīng)科學(xué)博士后Yuhua Yu（未參與研究）也表示，這些發(fā)現(xiàn)終于“把心理學(xué)理論與神經(jīng)機(jī)制聯(lián)系了起來”。

貝克爾指出，她的團(tuán)隊(duì)之所以在VOTC表征改變，是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)材料是視覺刺激。如果換成文字類刺激，那么大腦中與語言相關(guān)的區(qū)域可能會(huì)出現(xiàn)變化。

確定洞察所依賴的腦區(qū)后，團(tuán)隊(duì)開始探究這些區(qū)域是否會(huì)協(xié)同工作，從而形成持久記憶。

記憶增強(qiáng)

自從研究洞察開始，科學(xué)家就懷疑這種體驗(yàn)?zāi)軌蛟鰪?qiáng)記憶。赫布在1949年的著作《行為的組織》（The Organization of Behavior）中寫道：“無論洞察是什么，我們現(xiàn)在知道它會(huì)持續(xù)影響成年哺乳動(dòng)物的學(xué)習(xí)?！?/strong>洞察不僅當(dāng)下顯得突出、鮮明，也有助于我們將新信息轉(zhuǎn)化為記憶。

這種洞察-記憶優(yōu)勢(shì)已在許多問題解決任務(wù)中被研究過，包括魔術(shù)揭秘和拼圖題。“當(dāng)你有一次洞察，你往往更能記得解決方案，”貝克爾說，相較于那種逐步得出的答案。她想了解其中原因。

在初次實(shí)驗(yàn)幾天后，團(tuán)隊(duì)讓參與者在線再次觀看更多穆尼圖像，其中包括一些他們之前見過的。結(jié)果顯示，參與者更能記住那些在三項(xiàng)洞察指標(biāo)上評(píng)分較高的圖像。這意味著洞察-記憶優(yōu)勢(shì)確實(shí)存在，但研究人員還想看看大腦內(nèi)部發(fā)生了什么：產(chǎn)生洞察時(shí)的腦活動(dòng)能否預(yù)測(cè)五天后的記憶表現(xiàn)？

結(jié)果顯示，初次產(chǎn)生洞察力時(shí)VOTC和海馬體活動(dòng)增加得越明顯，參與者越能記住這些圖片。貝克爾解釋說，大腦活動(dòng)的大幅提升會(huì)讓體驗(yàn)更“顯著”，而顯著體驗(yàn)更可能被編碼為長(zhǎng)期記憶。

不過，洞察雖然能加強(qiáng)對(duì)一個(gè)想法的記憶，但并不意味著這個(gè)想法一定正確。已有研究顯示，一個(gè)解答越迅速、越確定、越令人愉悅，它通常越可能是正確的——但“錯(cuò)誤的洞察”依然存在。在貝克爾的研究中，參與者在超過一半的穆尼圖像上都認(rèn)錯(cuò)了圖像內(nèi)容。在這些錯(cuò)誤試次中（研究者已排除分析），參與者有40%的時(shí)候自報(bào)經(jīng)歷了洞察；相比之下，在正確試次中，這個(gè)比例是65%。

實(shí)驗(yàn)室里對(duì)洞察的研究將幫助科學(xué)家進(jìn)一步理解它在現(xiàn)實(shí)世界中的作用。貝克爾說，一旦我們把洞察分解成“那些我們已經(jīng)理解得很好的簡(jiǎn)單任務(wù)”，就能“繼續(xù)研究更復(fù)雜、真正具有創(chuàng)造性的任務(wù)”。

未來洞察

將自己形容為“不具創(chuàng)造力的人”的Yu，對(duì)洞察在創(chuàng)造力中的作用尤其著迷。她說，創(chuàng)造力“就像魔法一樣”。一個(gè)非常有創(chuàng)意的想法通常與洞察有關(guān)，因?yàn)閯?chuàng)意某種意義上是你認(rèn)知世界的一次跳躍——而跳躍常會(huì)帶來洞察或“啊哈”。

不過，Yu發(fā)現(xiàn)洞察在創(chuàng)造力中的作用可能取決于人解決的問題類型。在最近的一項(xiàng)研究中，她讓參與者為科學(xué)概念想出隱喻，并詢問他們?cè)趧?chuàng)作中是否使用洞察。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用洞察得到的隱喻并不比分析式思維得出的隱喻“更有創(chuàng)意”，而且參與者更容易記住后者背后的科學(xué)概念。

貝克爾認(rèn)為，可能是因?yàn)閯?chuàng)造隱喻不像識(shí)別穆尼圖像中的隱藏物體那樣依賴突然的洞察，而更多依靠較慢的認(rèn)知問題解決。洞察的作用因此可能依賴情境。

接下來，Yu希望在更多情境中研究洞察?！按蠖鄶?shù)洞察研究都集中在問題解決和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景里，”她說。她希望研究者們開始探索“在更多領(lǐng)域中的洞察，例如心理治療、冥想，甚至迷幻體驗(yàn)”。

這些發(fā)現(xiàn)除了能幫助我們更好理解大腦如何學(xué)習(xí)，也可能用于課堂教學(xué)。庫尼奧斯認(rèn)為，如果把促進(jìn)洞察的策略應(yīng)用于教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果可能會(huì)更好。洞察是一種強(qiáng)大且積極的體驗(yàn)，能產(chǎn)生更準(zhǔn)確的解答、更高的信心和更牢固的記憶。

“這對(duì)老師來說很費(fèi)精力，但很多優(yōu)秀教師都會(huì)努力讓學(xué)生自己產(chǎn)生洞察，從而理解某個(gè)概念，這會(huì)讓記憶更加深刻，”庫尼奧斯說?！岸?，這也非常具有激勵(lì)性?！?/p>

當(dāng)你的大腦突然冒出答案時(shí)，那感覺確實(shí)很棒?；蛟S在讀這篇文章的第一句話后，你已經(jīng)體驗(yàn)過這種感覺。也許它甚至像一個(gè)蘋果砸到你頭上一樣突然出現(xiàn)。

作者：Nora Bradford

譯者：EY

原文：https://www.quantamagazine.org/authors/nora-bradford/