认知的科学：总结

今天来总结《认知心理学及其启示》的第一章，认知的科学。明天就要总结《批判性思维与沟通》的第一章了，大家记得去完成作业哦。

先来看认知心理学的第一章的结构：

1.认知的科学

1.1.动机

1.1.1.知性的好奇

1.2.对其他领域的启示

1.2.1.实际应用

1.3.认知心理学的历史

1.3.1.早期史

1.3.2.德国的心理学：聚焦于内省观察

1.3.3.美国的心理学：聚焦于行为

1.3.3.认知革命：人工智能、信息论和语言学

1.3.4.信息加工分析

1.3.5.认知神经科学

1.4.信息加工：互通讯息的神经元

1.4.1.神经元

1.4.2.信息的神经表征

1.5.脑的结构

1.5.1.功能定位

1.5.2.拓扑组织

1.6.认知神经科学的方法

1.6.1.用fMRI研究解方程

认知心理学是一门年轻的学科，如果以1970年《认知心理学》期刊创刊为起点，那么距今也不过70年。大家也可以去看看Cognitive Psychology这个期刊上最新的一些文章的摘要，虽然大部分可能对你的日常生活没什么用。不过，人类的世界观的变革和优化，就是由这些缓慢的进展累积而成的。

作为一门新兴学科，在这短暂的时间里，认知心理学也积累起不少宝贵的研究成果。在本书后面十几个章节中，我们会看到许多虽然不新潮，但却很经典的研究成果。而这个第一章里，作者主要是在谈谈这个学科的历史和研究方法。

在“知性的好奇”这一节，作者回答了“为什么要研究认知心理学？”这个问题。

简单来说，因为山就在那里，因为人类的心智就在这里，所以要去研究。

因为，如果科学家们不去研究，那么关于人类心智的解释，就会被玄妙的神话、宗教、民俗思想占据。发明人工智能的梦想，也会变得遥遥无期。

同时，研究认知心理学，还可以“对其他领域有启示”，比如社会心理学、临床心理学、政治学、经济学、社会学、语言学等。不同的学科，就像是一个关系很好的大家庭的不同成员，借用彼此的东西时，大家都很随意，完全不会感到拘谨。尤其是那些平日里关系就很密切的学科。

第一章的重点是认知心理学的历史。这是在回答“认知心理学起源于何时何地？”这个问题。

“早期史”这一节基本是再说，人类最初没有想到可以用研究自然现象的方式来研究人类的心智。其实，哲学家大卫·休谟想到了。他看到牛顿在物理学取得的杰出成就之后，就想要用牛顿式的思路，去研究人类的心智。然而，他没有掌握实验方法，更没有引入数学语言。这使得他的《人性论》依然偏向于哲学作品，而不是科学作品。虽然其中包含不少洞见。

“德国心理学”这一节则是在谈论作为整体的心理学，而不是其中的“认知心理学”。心理学这个学科，创立时间被认定为1879年，因为这一年冯特在莱比锡大学建立了第一个心理学实验室。而心理学的每一个重大的进步，都依赖于客观的研究，而不是思辨式的探索。这里给大家再推荐一本书，《改变心理学的40项研究》。

现代的认知心理学并不是采用100多年前的内省法。为现代心理学留下丰富方法论工具的，正是接下来要介绍的“行为主义”。

“美国心理学”这一节的重点是“行为主义”这个概念。我经常自称为“行为主义者”。我将人类看作“行为机器”，心智是这个机器的软件部分，肉体则是硬件部分。传统的行为主义者认为软件部分是不可被观察的东西，那就不需要去研究，光是研究看得见的行为即可。大家甚至能从斯金纳的《超越自由与尊严》这本书中，看到极端的行为主义究竟会带来什么样的社会后果。

我是一个新潮的行为主义者，认为软件和硬件都值得研究。从逆向工程学的思路看，认知心理学就是要以工程师的身份，去破解大自然设计出的“心智”。所以，看得见的行为模式背后的看不见的认知机制，也是很值得探究的。

“认知革命”这一节最为关键。安德森提到了推动认知心理学发展的三个主要因素，一是人类工效学的发展。二是计算机科学的发展。三是乔姆斯基的语言学。在这些现实需求和理论创新的共同推动下，“认知心理学”这个学科得以正式诞生。实际上，任何新学科的诞生，也都离不开理论的创新和现实的需求。比如行为经济学、生物工程学等。

现在，让我们来想想，认知心理学起源于何时何地？

严格来说，一门学科并不像一个人，有一个明确的出生时间和地点。所以，我们无法精确地说，在某时某地，认知心理学诞生了。不过，我们倒是可以发现许多催生认知心理学不断成熟的因素。从哲学家们对于心智的思辨，到现代的科学家们进行的实证研究，这些因素催生了认知心理学的诞生。

关于历史的这一节，还有一个关键词，也就是“认知科学”。这是一个包含认知心理学、哲学、语言学、神经科学、人工智能研究等领域的跨学科领域。这足可见“认知”是一个多么复杂的话题，单独一个学科只能如盲人摸象般，看到其中一小块部分。认知心理学只是认知科学的一个组成部分。它与其他部分不同之处在于，认知心理学主要采用心理学的实验方法，研究人类的行为和认知机制。

什么样的实验方法呢？

在“信息加工分析”这一节，安德森介绍了“信息加工法”这样一种思路。简言之，这种思路就是将人类的认知过程，看作信息处理过程。这个过程有一系列步骤，每个步骤都会将原始信息加工处理成新的信息，而新的信息又作为下一个步骤的原始信息，得到进一步处理。这就像工厂里的流水线，或者就像是一台计算机。计算机中的程序，都可以用流程图来表示。

信息加工的步骤，也可以用流程图来表示。而认知心理学家在此时的目标，就是搞清楚某个认知过程由哪些步骤组成。比如，在探测数字的实验中。被试（被研究者）要经历这样一个步骤：感知到视觉刺激、理解视觉符号表征（这个步骤又有更多子成分，比如要调取相关记忆，就符号之本质做出判断，忽略掉不重要的因素，等等）、对视觉表征做出比较，做出决定，产出言语（给出“是”或“否”这样的回答）。

早期的“信息加工法”这种思路可以看作是一种破解软件的思路，但它并不考虑运行“心智”软件的硬件究竟是什么样子。而“认知神经科学”则很重视硬件部分，虽然这更像是生物学的子学科，但它几乎已经和“认知心理学”完全重合了。

认知神经科学采用的方法多种多样，比如，观察脑损伤患者的行为，就能得出许多有趣的结论。左脑的布洛卡区受损，患者就无法说出语言，韦尼克区受损，患者就无法理解别人或自己说出的话。两个区域都受损，那就更糟糕了，那就是完全性失语症了。

这样的案例还有很多，比如裂脑人研究可以发现人类的左右脑有不同的功能。还有丧失母语能力，但还保留外语能力的例子，这似乎也说明了，负责母语能力和外语能力的脑区是不同的。还有就是著名的盖奇，这个人被钢棒刺穿了颅骨，却没有死亡，但相应的脑组织受损，让他整个人都性情大变。

TMS（经颅磁刺激）则是一种新近发明的工具，它可以无损坏地让某个部分的脑组织暂时无法工作。这时，我们就可以做很多有趣的对照实验。比如，在研究人类的道德判断时，如果让某个区域的脑组织无法工作，那么和正常人相比，这类人可能会表现出更多的利己或利他行为。这也许就意味着，某些经常在某些场景下表现出利己或利他行为的人，其实是这块区域的脑组织无法正常工作。

EEG和fMRI也是常用的研究工具。前者的时间分辨率很高，但空间分辨率不太行。后者的空间分辨率很高，但时间分辨率不太行。而且，后者这个仪器就非常贵。前者相对便宜。

许多神经科学的方法和工具，拓宽了认知心理学的研究领域。这算是对开篇的第5个问题的回答。还需要考虑第3和第4个问题：

3.脑中的细胞是如何加工信息的？

4.脑由哪些部分来负责它的各种不同功能？

脑中的细胞有自己专门的名字，叫“神经元”。神经元的结构和功能，已经是义务教育阶段中的初中生物的必学知识。大家应该多多少少知道一些。我们的重点是了解，神经元是如何表征信息的？

“表征”这个词听起来很学术，实际上可以用“代表”或“象征”来代替，甚至也可以说“关于”或about。让我们打个比方。一个神经元相当于一台计算机，一个人脑相当于互联网。那么，互联网是如何表达信息的呢？比如，互联网要存储、提取并表达“马走日、象走田”这个信息，那它该如何做到呢？

简单来说，就是依靠神经元之间的活动模式。一个神经元可以提高或降低另一个神经元的激活水平。当数百亿个神经元像数百亿台计算机一样，持续性且有规律地互相影响时。心智的种种基本功能，如知觉、注意、记忆、推理、决策等，就被实现了。

所以，信息其实不是被单独一台电脑加工的，而是被整个互联网加工的。心智也不是由一个神经元实现的，而是由一大群神经元实现的。

17页这里还有一个值得留意的点，那就是“冗余”。在社群里，一位朋友也提了关于“冗余”的问题。冗余的字面意义是不必要、多余，这听起来像是贬义词。但实际上，脑对信息的编码，必须要有冗余。因为冗余可以防止出错。许多进行了脑半球切除手术的病人，如果年龄比较小的话，长大后依然能表现出正常的认知功能，各方面也和正常人差不多。这虽然不意味着，人类的半个脑子都是多余的，没有也行。但这至少也说明了，脑子里有不少备用的冗余部分。

“脑的结构”这一节，也应该是大家多多少少学过的知识。我们这里也打个比方。大家可以把神经元看成是二维的渔网，但因为要塞进小小的颅骨中，所以不得不折叠在一起。这就出现了许多沟壑。

根据沟壑的划分，脑也可以分为额叶、顶叶、颞叶、枕叶，以及被这4个叶包裹在其中的岛叶，或者叫边缘系统。

不同的区域似乎有自己专精的功能。比如，后脑勺这块的枕叶就专精视觉信息处理。而且，书中还用“拓扑组织”这个说法来形容感觉信息处理的特色：相邻的脑组织处理相邻的感觉信息。这个在23页的图中有很直观的介绍。

从图中还可以看出，在处理不同感觉信息时，脑分配了不同的资源。比如，处理来自手和脸的感觉信息时，明显用了更多的脑组织。而背部的皮肤对于触觉就没有那么敏感，难以做到精确定位。同理，视野的中心位置也更敏锐，外周则不那么敏锐。

在本书最新的第九版中，还有一个额外的部分，叫“可重复性危机”。简单来说，就是一些发表出来的心理学研究，在后续重复研究时，没有得到最初的结论。这有很多可能性，比如，最初的研究是造假的。不过，也可能不是故意造假，而是因为期望效应，研究者有意无意地想要得出“惊人”的结果，好在知名期刊发表后，为自己获取更多的资源。这就使得研究者可能只注意、记录到个别数据，没有看到别的数据。

本书作为基础性的教材，所以选用的案例，都是被重复了很多很多次的。所以，大家大可不必怀疑这本教材上说的“XX效应”其实并不存在。不过，关于XX效应，的确可能有多种不同的解释。

最后我们来看看这一章节的思考题。

１.认知心理学家在研究认知时，是不是“心理在研究心理”呢？

这个说法很有趣，它暗示心理研究心理，至少比起心理研究消化系统，会遇到很多不客观的情况。这的确有可能。一个人特定的政治立场，也许会影响这个人的研究。比如，一个认为女性数学能力比男性要差的认知心理学研究者，可能会倾向于“发现”这一结论。但一个认为女性的消化能力比男性要差的生理学研究者，则很难发现这一结论。因为，心理学得出的数据，要变成理论模型，还需要更多的“精加工”。这个“精加工”就容易渗入人类的主观性。

不过，大部分情况下，认知心理学的研究是相对客观的。就是某一个科学家有偏见，这一偏见也可能被另一个持有相反偏见的科学家抵消。所以，一群科学家聚在一起，就能比单个科学家做得好很多。

２.还原论在什么情况下有效，在什么情况下无效？为什么？

计算机软件可以还原成电子在集成电路上的“流动”。比如，我此时打开音乐软件，播放任何一首歌曲。那么，这一宏观的现象，必然对应着一个非常微观的现象，如电子的特定流动模式。但是，用后者来解释前者，这是很不经济的行为。我们没有足够的计算能力。就算有，我们也有更简便的方式。毕竟，一些模式只在宏观状态下才能被看出来。假设存在着电子大小的观察者，那么这个观察者根本不知道“音乐播放软件”是什么东西，这个观察者更不会相信有这样的东西存在。

3、４和５略过。

以上算是我提交的作业。

有朋友提到，既然不付费加入社群，也能看到我写的导读和总结。那么，付费加入社群的额外收益是什么呢？

可能是能抄到除我以外的别人写的作业。（大雾）

应该说，社群就像是一个俱乐部，或者社团。大家在学生时代，可能加入过一些社团。比如自行车社团，象棋社团。

不加入社团，当然也能围观别人骑自行车，围观别人下象棋。

但是，我想还是有很多人更愿意自己来骑车，来下棋。

社群里最有价值的部分，可能不是你能输入些什么，而是你能输出些什么。更重要的是，你能在与大家的交流中，为自己和他人创造些什么。

我很期待大家的作业哦。

也请大家为第二章“知觉”做好准备。同时，还有《批判性思维与沟通》这本书的第一章的作业和第二章的预习。

如果你觉得内容太多，可以省略掉一些不太感兴趣的部分。