执行控制：脑的总机

第三个注意系统则是用于决定我们如何处理所注意到的信息的。执行控制系统，有时也被称为“中央执行系统”。它是一个神经回路“大杂烩”，它使我们可以选择行动方案并坚持下去。19执行控制系统包含大脑皮层的整个层级结构，主要位于前额叶皮层——大脑前额下方较大的皮层区域，约占脑体积的1/3。与其他灵长类动物相比，人类的前额叶面积更大，联结性更好，聚集的神经元的数量也更多，而每个神经元都带有更多、更复杂的树突。20因此，人类的认知能力比其他任何灵长类动物要发达得多也就不足为奇了。而这一点在最高级的认知功能上体现得尤为明显，使我们能监督自己的思维活动并意识到哪里出错了。21

试想一下，用心算的方法算出23×8的乘积应该如何完成。正是执行控制系统确保了一系列思维活动顺利进行：首先，我们注意到个位上的数字3然后用它×8得到结果24，并暂时存储在我们的记忆中；接着，关注十位上的数字2并将它×8得到16，得到结果160；最后，将24和160相加得到最终结果184。

执行控制系统就是脑的总机，因为它能够指引、引导和控制我们的思维过程，就像一位在繁忙的火车站里工作的铁路调度员，他通过选择合适的调度开关来将列车引向正确的轨道。脑的中央执行系统被认为是注意的其中一个系统，因为跟别的系统一样，它可以从众多选项中做出选择。不过，它是从现有的思维活动中做选择，而不是从我们接触到的刺激中进行选择。因此空间注意和执行注意是相辅相成的。当我们进行心算时，空间注意会扫描数学课本页面并将注意聚焦在问题“23×8”上，而执行注意则对关注点进行一步步引导，比如先选择数字3和8，然后再将其导入脑回路中进行乘法运算等。中央执行系统会激活相关的思维活动并抑制不相关的活动。它要不断地确保思维程序在平稳运行，并决定在何时改变策略。在扣带回皮层下的专门化神经回路内，这个系统也负责监控我们在什么时候犯了错，或者什么时候偏离了原来的目标，以便及时纠正行动计划。

执行控制系统和认知科学家所说的工作记忆之间有着密切的联系。如果要控制心算的执行过程，我们必须时刻把正在进行的程序的所有要素记在心里，包括中间结果、已经执行的步骤、接下来要执行的操作……因此，执行注意控制着我所说的“全脑神经工作区”（global neural workspace）的输入和输出，即一种暂时性的有意识的记忆，它使我们能短暂地保存相关信息并将其传递给其他神经模块。22这一全脑工作区就像是脑的路由器和信号员，负责决定如何并以何种顺序将信息传递给脑中许许多多的不同的处理器。在这个层级上，脑的思维活动是缓慢且连续的，因为执行控制系统一次只会对一条信息进行加工，因此无法同时处理两种思维活动，心理学家也将之称为“中枢瓶颈”现象。

但是我们真的不能一次性同时处理两个思维程序吗？有时候我们会认为自己可以同时执行两项任务，甚至可以进行两种截然不同的思考，但这纯粹是错觉。一个简单的实验便可证明这一点：给同一个人布置两项非常简单的任务，比如听到高音时用左手按一个键，看到字母Y时用右手按另外一个键。当高音和字母Y同时出现或间隔很短时间相继出现时，人们通常会以正常速度完成第一个任务，但完成第二个任务的速度会大幅减慢，并与做第一个决定所花的时间成正比。23换句话说，第一个任务延误了第二个任务的完成。当整个全脑工作区都在忙于第一个任务时，第二个任务不得不先等着，而这一等待往往长达几百毫秒。如果你太过专注于第一个任务，那么你甚至有可能完全错过第二个任务。然而，值得注意的是，几乎没人能察觉完成双任务所存在的延误现象，因为根据定义，我们不能在信息进入有意识的工作区之前意识到它。尽管第一个刺激被有意识地加工了，但是第二个刺激仍需在“门”外等待，直到全脑工作区得空为止。但是我们对等待时间并没有内省的机会，因为我们会以为自己在完成第一个任务后，第二个刺激瞬间就出现了，而且我们用正常的速度处理了它。24

实验结果再次证明，我们没有意识到自己的思维局限。（的确，我们怎么可能察觉到自己是缺乏察觉的，那很荒谬！）我们相信自己可以同时进行多任务处理的唯一原因是我们没有意识到它造成的巨大延误。因此，尽管所有证据都表明发消息是最容易让人分心的行为之一，仍然会有很多人边开车边发消息。电子设备的屏幕诱惑和同时多任务处理的神话是现代数字社会中最危险的谎言。

那经过训练之后我们能否把自己变成真正的可以一心多用的人，可以同时操作多项任务呢？也许可以，但只有在对两项任务中的其中一项进行了高强度的训练达到自动化之后才可能实现。自动化解放了有意识工作区：通过将一项任务做到可以自动化进行的程度，我们就可以在无意识的情况下执行它，而不占用脑的核心资源。例如，通过艰苦的练习，职业钢琴家可以边弹琴边说话，打字员可以边打字边听收音机。不过这些都是罕见的例外情况，而且心理学家们对此还没得出结论，因为执行注意也可能以一种几乎无法察觉的方式从一项任务迅速转移到另一项任务去。25一个公认的基本原则是：当我们不得不同时执行多个认知操作的时候，在注意的控制下，至少有一项认知操作被放缓了或被完全遗忘了。

由于注意分散会产生如此严重影响，因此学会集中注意是学习能取得成效的一个核心秘诀。我们不能指望一个孩子或大人可以同时学两项内容。因此，教学需要关注到注意的极限，尤其需要仔细区分特定任务的优先级。任何分心都会延缓我们的学习进度或浪费我们的努力，因为如果我们试图同时做几件事，我们的中央执行系统很快就会跟不上节奏。在这方面，认知科学的实验结果与教育研究的结果是完美契合的。例如，现场实验发现，有过多装饰物的教室会分散孩子的注意，使他们无法集中注意。26最近的另一项研究表明，如果学生被允许在课堂上使用智能手机，他们的学业表现就会退步，即使在课程结束几个月后再次测试他们当天学习的内容，他们的表现仍然不佳。27因此，为了获得最佳的学习效果，大脑必须排除任何干扰。