如何更好地利用我們的大腦

大腦如何做決定？

曾經有幾次和幾位頭腦很聰明的人開會，我感覺他們做決定並不需要想太久，而是先快速決定，然後，再以聰明的頭腦做出很多出色的論述，並快速地找到堅實的理由和反對的人辯論，一般人當場並無法快速地找出漏洞，但從一些對大腦的研究結果發現，我們頭腦平常做決定時的運作就是如此，我們在大部分的狀況下，也是前額葉皮質 (PFC) 無意識地先做了決定了以後，再以邏輯思維模塊和語言模塊為這個決定找理由和辯護，這跟我們自認為大部分的決定都是我們做的，而且是理性地思考後做的決定，有不小的差別。

大腦的結構如同 Fig 1 所示，從內到外可以分成爬蟲類腦、邊緣系統和新皮質區，最內層的爬蟲類腦負責人的生存迴路，比如心跳、消化和呼吸等，它是從百萬年前演化至今，很像現今爬蟲類的腦；第二層的邊緣系統，它負責我們最深層的情緒、行為和長期記憶，比如小時候被狗咬到了，長大之後的長期記憶就很可能儲存這個情緒記憶，以致於對狗保持高度警戒；最外層覆蓋很多褶皺的新皮質區是負責抽象類高級思考，比如像語言、計算、分析和邏輯，它只在哺乳類動物有發現，而新皮質區內的前額葉皮質 (PFC) 又被稱為第四腦，它是新皮質內最重要的腦，它負責複雜認知、人格特質、決策、計劃和社會行為，越後面描述的腦，越是動物近代才演化出來的，人類的前額葉皮質 (PFC) 掌握著邏輯思維、理性和決策。由於大腦演化是一層層加上去的，越基礎的部份，影響的方式越是潛移默化地。

Fig 1. 人類的三個腦 (Image source: here)

底下的幾個實驗，可以很大程度的說明，人在做決定時很可能大部分是無意識地，而且是感情模塊在過程中起最大的作用。

• 大腦在我們意識到決定之前已經完成了選擇：Soon 等人 (2008) 做了一個 36 個人參與的按紐實驗，步驟是先讓參與者看一個屏幕，這個屏幕會顯示一個字母，然後，參與者必須決定他要按左手的按紐或是右手的按紐，他們平均花了 22 秒來做選擇，而且他們都認為，他們是有意識地選定要按那個按紐後，才去按下按紐，但使用功能性磁振造影 (fMRI) 技術來觀察參與者的大腦活躍區域，發現參與者在按下按紐前的幾百毫秒到 7 秒之前，前額葉皮質 (PFC) 區域中的內側前額葉皮質 (mPFC) 就已經做出了選擇，這個狀況就算是強調請參與者一但有意識選擇後，馬上按下按紐，結果仍是一樣的，參與者只能有意識地否決前額葉皮質 (PFC) 決定的過程，也就是有意識地在前額葉皮質 (PFC) 做決定之前的一瞬間停止這個決定的過程。
• 大腦的感情模塊決定了我們的選擇：Knutson  等人 (2007) 的論文的實驗則說明了，需要複雜思考的購物過程，是由大腦的感情模塊在決定，他們給 26 位受測人員每人每小時 20 美元購物，受測人員可以選擇買或不買，如果都不買，也可以把 20 美元留下來，為了增加購物的可能性，他們把所有價格都降低了 30%，過程中使用功能性磁振造影 (fMRI) 技術來觀察受測人員大腦，測試的結果發現，受測試人員在看到產品之後，伏隔核 (NAc) 會被激活，越強烈代表他更喜歡這個產品，接著，在受測試人員看到價格之後，島葉皮層會被激活，價格越高被激活的程度越高，而伏隔核 (NAc) 被激活的程度會在之後影響內側前額葉皮層 (mPFC)，如果內側前額葉皮層 (mPFC) 的激活程度比島葉皮層的激活程度比較高，受測試人員就會買這個產品，相反則受測試人員會選擇不買這個產品，伏隔核 (NAc) 和島葉皮層兩個情感模塊激活的程度，可以準確的預測之後受測者的選擇結果。這個實驗中的伏隔核 (NAc) 主要是負責獎勵的系統，當人們面對喜歡的東西，或預期會有回報的事件時，這個模塊會被激活，而島葉皮層的主要功能則大部分和伏隔核 (NAc) 相反，它主要負責痛苦的模塊，人腦還有許多其它模塊是跟快樂和痛苦相關。伏隔核 (NAc) 會被大腦那些模塊影響？如 Fig 2 所示，伏隔核 (NAc) 主要會被杏仁核、下視丘、中腦、視丘和前額葉皮層影響，這五個模塊，除了前額葉皮層 (PFC) 之外，都是比較原始的腦，跟感情和生物本能比較相關，大腦的理性模塊也有迴路連到感情模塊，比如前額葉皮層 (PFC) 也能提供獎賞的回饋到伏隔核 (NAc)，Otis 等人 (2017) 的論文有提到相關的研究，不過，在這個實驗中，伏隔核 (NAc) 的激活是比內側前額葉皮層 (mPFC) 早的，它很高的程度說明了人在做購物這個複雜的思考，衡量商品、價格和自己手上剩餘的錢的過程時，其實主要還是由快樂和痛苦兩個感情所左右。

Fig 2. 影響伏隔核的主要模塊 (Image source: here)

• 大腦的理性模塊會本能地把其它模塊的決定找到合理的解釋，甚至是來自另一個不相干的腦：Roger Wolcott Sperry 和他的學生 Michael S. Gazzaniga 對一些左右腦分裂的患者 (split-brain) 做了一些研究；在 20 世紀中葉，嚴重癲癇的患者會被施予連接左右腦的胼胝體切除術，他們的左右腦在手術後就無法互相溝通；舉其中的一個實驗來做為例子，他們給患者的左腦展示雞爪的照片，同時右腦展示雪景的照片，之後，再展示多張圖片，讓患者選擇有關連的圖片，結果這位患者右手指向一隻雞，同時左手指向一隻雪鏟，問這位患者為何同時選了一隻雞和雪鏟，負責語言的左腦其實只看到了雞，但他卻說：『雞爪和雞有關，而清理雞舍需要鏟子』，他的左腦在這個狀況下臨時編了一個理由。Sperry 做了不少類似的實驗都有類似的結果，從這些實驗得知，人的左右腦切開連線之後，各自會有各自的意識，而且，左腦並不會意識到某個決定不是自己做的，而是本能的幫這個決定找到合理的理由，類似的狀況在我們一般人的身上也時常發生，我們前額葉皮層 (PFC) 下的決定，是綜合大腦各個模塊的訊號，最強的訊號很可能來自於一些沒有連結到語言區的模塊，因此新皮質層的語言區 (Broca's and Wernicke's area) 並無法知道為什麼做了這個選擇，當我們問自己為什麼做這個選擇時，大腦也會臨時編出一個理由。

由於人腦相關實驗的成本都比較高，因此受測人數一般來說並不多，按前恆毅力這篇的結論，人腦是有可塑性的，所以不見得每個人大腦各模塊的配置都是相同的，而學術界對大腦和神經的了解還很有限，因此，未來還是有可能會有顛覆性的結果，另外，第二個實驗提到購物時大腦的決定過程，如果把購物換成買房子或股票的狀況很可能不一樣，而經驗豐富的主管在做決定時的狀況也很可能跟一般人不同，這些並沒有相關的研究。

更好地利用我們的大腦

從目前已知的這些實驗，對大部分人如何更好地使用大腦來說，也許可以有底下的推論和做法，

• 如果我們已經知道了自己的決定很可能只是感情模塊之間比較的結果，那不管某次拍腦袋的決定多麼有道理，都還是應該以一些流程和手法來做最終決定，這些手法包含要先盡力找出更多的選項、跟其他人討論和符合 SMART 原則，當然，由於這些方式很花時間，因此應該使用在重大決定上。
• 正念練習也是一個能夠更好地調和大腦中各情緒模塊的方式，練習到一定程度，甚至有可能把各種感情剝離，真正的把大腦當成一個工具來使用，讓自己像旁觀者一般地觀察自己大腦各個感情模塊的反應，包含痛覺，但不受它們的影響。正念對大五性格的影響，按 Hunk 的研究 (2011)，它可以增強經驗開放性和外向性，但會減弱情緒不穩定性和盡責性 (也就是會降低恆毅力)，正念練習對大腦的影響也有不少相關的研究，比如 Pansci 有介紹文章、Lazar 的研究 (2005) 表示正念能增強大腦前額葉皮質 (PFC) 和右前腦島、Kurth 等人 (2015) 發現正念能增加大腦皮質的皺褶，另外，Luders 等人 (2009) 發現正念能提昇大腦海馬記憶體以及額葉的灰質含量，這些區域和大腦中與學習、記憶、情感調節、自我意識和洞察力有相關。底下是一個最簡單的正念練習方法，
1. 找一個舒服的姿勢, 閉眼。
2. 均勻地呼吸, 並把所有注意力都放在呼吸上, 發現自己走神去想其它的事, 就再拉回注意力在呼吸上（練習中如果出現做夢一樣的情景，不把它當真就好，如果有老師帶會更好）。
• 未來可能有一個簡單的方式，在人類大命運 (A brief history of tomorrow) 中有提到，就是直接在大腦中掌管感覺和獎勵的區域植入電極或是戴上特殊頭盔，美國軍方有許多類似的研究，不過目前這些實驗的可複現性還不高，對動物的實驗相對比較多，比如 Duncan Graham-Rowe 對老鼠的大腦植入控制電極後，能控制老鼠左右轉，甚至控制老鼠做一些平常不敢做的事，比如從很高的地方一躍而下。也許不久的未來，我們可以利用一些設備讓我們更專心或是更有創造力，有這些設備的人，就像開了外掛，工作效率必定會有大幅提昇。

稍微科學地了解恆毅力 - 恆毅力是否真的影響人的成功?

市面上成功學書籍，時常會以學術期刋的研究來佐證書中的觀點，以恆毅力這本書為例，裡面就舉了不少已發表的論文來應證它的觀點，從這些正面論述出發，本篇會再綜合一些恆毅力 Wiki 頁面內反對觀點的參考文獻來討論，一般來說，這類社會或人格特徵等議題，統計特定人群是比較常用的手法。

什麼是恆毅力 (Grit)

去年有一本很熱門的書：恆毅力 (Grit: The Power of Passion and Perseverance: Angela Duckworth)，裡面對恆毅力的定義是：對要做的事情有熱情、有毅力；也就是要能夠有強烈的興趣，然後以長遠的未來為目標，堅定不移地往前邁進，就像跑馬拉松一樣。

恆毅力相關的正面論述

可以參考在 Duckworth 在 TED 的演講，她說，她作為七年級的數學老師時，發現 IQ 不是成績好的唯一關係，促成她想了解到底是什麼因素影響最終的成績，她因此做了一些研究，比如誰能通過嚴格的西點軍校野獸營、那些銷售人員的業績更好、或是芝加哥公立學校那些人能畢業等等，最後發現恆毅力是最大的影響因素，如同她在 TED 演講所述：『我發現成功的關鍵不是社交能力，不是長相，不是健康，而是恆毅力』。她在一篇於 2014 發表的關於恆毅力跟老師的教學狀況的論文中，發現恆毅力跟教學有效性有關  (Cohen’s d=0.45) 而跟留任率的關係更高 (Cohen’s d=0.79)，另外，Duckworth 也提到，恆毅力是可以靠訓練來增進的，步驟是：

1. 挑選一件你有興趣，但無法輕易達成的事。
2. 類似一萬小時定律，刻意在學習區練習。
3. 一但開始，必須堅持到一些自然時間點，比如學期結論，或是有一些成果，到個段落，才能放棄。
4. 要設定一些遠大的目標。
5. 要永遠保持希望，要相信自己可以撑握自己的命運並達成遠大目標。

恆毅力的理論跟小時候讀的勵志書籍的觀點類似，就是堅持到底地努力就能成功，而且，它還以科學的方式，使用研究數據來佐證這件事。

恆毅力的爭議

仔細看一下 Duckworth 的原始論文 (2009) 的數據，也就是書中提到的西點軍校野獸營，受訓的學員共 1218名，有 71 在中間輟學，也就是 1147 或 94.1% 的人能夠通過它，比起相對有恆毅力的一組，有 98.0% 的人能夠通過它，這樣看起來恆毅力並沒有真的那麼厲害，大部分的人本來就可以通過野獸營，但這篇使用了勝算比 (odd ratio) 的觀念，推論出有恆毅力的一組比一般人多了 99% 的勝算比，這個字面上看來就真的比較厲害的感覺，再來，Crede 等人的論文 (2016) 幫忙總結了 Duckworth 的一些數據，發現恆毅力和學校成績之間的關係為 0.18，而 Duckworth 的另一篇論文(2006) 則發現 IQ 和成績的關係為 0.32 ~ 0.36，而 IQ 和學校成績的關係在其它研究也有 0.40 到 0.50 左右，IQ 更是跟收入和工作績效有關，這樣看來，IQ 也許比恆毅力更能預測一個人的成功機率。

針對人格特性的研究，學術界一般用的是五大性格特質，而恆毅力跟五大性格特質中的盡責性是類似的，Duckworth 於 2009 的研究中發現，恆毅力和盡責性的關係為 0.77，Rimfeld 等人對 4600 位雙胞胎的研究 (2016)，同樣也發現兩者關係為 0.86，另外，還發現使用五大性格特質做成績的迴歸模型，對比五大性格特質加上恆毅力來做成績的迴歸模型，後面的那組只多了 0.5% 的解釋力，這麼看來，五大性格特質幾乎已經包含了恆毅力所有特性，而且它還可以看到更多維分析，相關研究數據也更多。再來，恆毅力也不完全都是好的，Grohman 等人 (2017) 針對現代人非常需要的創造性能力來看，經驗開放性和外向性就和創造成就有很大的關係 (r=.40, r=.18)，而恆毅力和盡責性跟它就是相反的關係 (越有恆毅力和盡責性，創造成就越低)。

從上述分析，我們大概可以知道恆毅力和學校成績的確有關連，但不如 Duckworth 在書中和TED 演講說得那麼神，而 Duckworth 提到的另一個重點，恆毅力可以訓練而來，這點目前並沒有相關研究，我們試著用從大腦皮層來看看這點是否有可能性。

大腦的可塑性

大腦內不同的皮質層和邊緣系統，掌管著人的不同情緒、記憶和分析等各種能力，它們的功能是固定的，還是具有可塑性？Sadato 等人 (1996) 對盲人的大腦做斷層掃描發現，盲人的大腦在處理聲音信號和他們的手去觸摸盲人點字時，視覺皮層是活躍狀態的，但視覺皮層是一般人在處理視覺信號的，也就是說，視覺皮層在盲人的大腦裡轉行了，而且，成年人的大腦仍舊有可塑性，哈佛的 Pascual-Leone 團隊 (2005)，請志願者學習了一首五指練習曲，並在 5 天內反覆練習，使用功能性磁振造影 (fMRI) 技術，發現這些志願者在高強度的練習後，運動皮質的區域擴張了，之後，他們又找了另一組試驗者，請他們僅僅以想象來彈這個五指練習曲，同樣得到了前面類似的結果，也就是說，僅僅以思想的練習，就足以改變大腦各區域的配置，而 Wiki 的一篇神經可塑性的文章，總結了更多改變大腦的可能性，比如行為、環境刺激、情緒和思想等。

McEwen (2013) 和 Holman (2014) 等人的論文中提到，從老鼠的實驗中發現，壓力會對前額葉皮質 (PFC) 和眶額皮質 (OFC) 等腦區域有增加或減少的狀況，而且會持續一段時間，另外有不少相關的研究說明五大性格和大腦的某些皮質和邊緣系統有關，比如，DeYoung (2010) 和 Ting (2017) 提到，盡責性和前額葉皮質 (PFC) 有關，外向性和眶額皮質 (OFC) 有關等，這些相關的實驗可以說明，恆毅力應該是可以從改變大腦相關模塊的配置而增進的，但  Duckworth 提到的練習是否有用，目前並無相關研究。如果大腦各模塊的配置跟我們的個性有直接關係，也就是會長期地影響我們的每一個選擇，至於大腦如何做決擇，可以參考另一篇文章。