激發(fā)好奇心的高效點(diǎn)，加速學(xué)習(xí)過程

好奇心就像是引導(dǎo)我們獲取知識(shí)的燈塔。當(dāng)好奇心被激發(fā)時(shí)，學(xué)習(xí)就會(huì)變得更加輕松愉悅。遵循這份本能，似乎是我們探索世界的一種極為有益的方式。

世界之大，學(xué)問無窮，我們時(shí)常面臨一個(gè)疑問：該從何學(xué)起？又該如何挑選值得關(guān)注的知識(shí)領(lǐng)域？是什么內(nèi)在動(dòng)力驅(qū)使我們不斷探索新知？

這份學(xué)習(xí)的渴望，很大程度上源于我們對(duì)新奇事物的天然喜好。我們總是渴望獲取新信息，體驗(yàn)新事物，以此充實(shí)自己的知識(shí)庫。同時(shí)，我們也傾向于消除不確定性，因?yàn)樾畔⒛転槲覀儙硎澄铩踩⒘己玫娜穗H關(guān)系等實(shí)實(shí)在在的益處。

然而，科學(xué)家們?nèi)缃裾J(rèn)為，這些驅(qū)動(dòng)力實(shí)際上匯聚成了一種更為復(fù)雜且關(guān)鍵的沖動(dòng)，它對(duì)學(xué)習(xí)至關(guān)重要，即便在沒有直接回報(bào)的情況下，這種沖動(dòng)依然強(qiáng)烈，甚至更為顯著——那就是好奇心。

我們的好奇心往往具有一種獨(dú)特的表現(xiàn)：對(duì)于那些我們已經(jīng)稍有了解的事物，我們總是渴望了解更多。加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的神經(jīng)科學(xué)家塞萊斯特·基德曾這樣描述：“好奇心就像是引導(dǎo)我們獲取知識(shí)的燈塔。我們?cè)趦?nèi)心深處會(huì)追蹤自己的學(xué)習(xí)成效或進(jìn)度，當(dāng)好奇心被激發(fā)時(shí)，學(xué)習(xí)就會(huì)變得更加輕松愉悅。遵循這份本能，似乎是我們探索世界的一種極為有益的方式。”德國圖賓根大學(xué)的教育心理學(xué)家村山幸也指出：“如果你在學(xué)習(xí)某樣?xùn)|西后感到愉悅和滿足，那么你就已經(jīng)體會(huì)到了學(xué)習(xí)的樂趣，這將激勵(lì)你下一次繼續(xù)學(xué)習(xí)。”

基德和村山只是眾多對(duì)好奇心充滿研究的學(xué)者中的兩位，他們的研究領(lǐng)域橫跨神經(jīng)科學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)和計(jì)算科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。這項(xiàng)新研究的焦點(diǎn)并非將好奇心視為一種個(gè)體特質(zhì)，因?yàn)樵S多學(xué)者、藝術(shù)家，甚至你都擁有這種特質(zhì)。研究的重點(diǎn)在于好奇心的可變狀態(tài)：我們每個(gè)人都會(huì)感到好奇，但究竟是什么激發(fā)了我們的好奇心，又是什么讓它得以持續(xù)呢？

科學(xué)家們正在逐步揭示我們通常所說的“好奇心”在大腦中的運(yùn)作過程。他們正在探究大腦是如何捕捉新奇事物、應(yīng)對(duì)不確定性、觸發(fā)獎(jiǎng)賞機(jī)制以及鞏固記憶的。研究人員也開始理解好奇心為何能產(chǎn)生如此深遠(yuǎn)的影響。

“顯然，我們應(yīng)該高度重視學(xué)習(xí)。”哥倫比亞大學(xué)祖克曼研究所的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家杰奎琳·戈特利布曾這樣強(qiáng)調(diào)。

眾所周知，好奇心是一種積極的品質(zhì)，它與內(nèi)在動(dòng)力、創(chuàng)造力和開放性緊密相連。早期的思想家們已經(jīng)捕捉到了好奇心的某些重要方面，這些觀點(diǎn)至今仍被視為正確。例如，1966年，心理學(xué)家丹尼爾·伯林就意識(shí)到，好奇心可能與感知有關(guān)。當(dāng)我們注意到某些視覺上的不協(xié)調(diào)，比如馬群中的斑馬時(shí)，好奇心就會(huì)油然而生，它既可能是具體的，也可能是廣泛的。1994年，行為經(jīng)濟(jì)學(xué)家喬治·盧溫斯坦又提出，好奇心是由填補(bǔ)信息空白的需要所引發(fā)的。

理解好奇心的作用機(jī)制，意味著我們要探究人們是如何形成對(duì)世界的認(rèn)知，以及他們是如何改變觀念的。對(duì)好奇心的神經(jīng)基礎(chǔ)和作用進(jìn)行深入分析，將有助于教師更有效地指導(dǎo)學(xué)生，幫助計(jì)算機(jī)科學(xué)家為人工智能系統(tǒng)編程以實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)，甚至還能減輕某些精神疾病的痛苦。此外，了解如何激發(fā)對(duì)其他人和文化的好奇心，或許還能讓世界變得更加和諧友善。

盡管好奇心對(duì)人類而言并不陌生，但好奇心很難被準(zhǔn)確定義。是否所有的求知欲都源于好奇心呢？弗吉尼亞大學(xué)的杰米·吉羅特及其同事在早些時(shí)候發(fā)表的一篇評(píng)論中指出，好奇心“必須源于內(nèi)心對(duì)信息的渴望”。例如，一個(gè)孩子問為什么會(huì)出現(xiàn)彩虹，如果他是出于好奇而提問，那么他就是被好奇心驅(qū)使的；但如果這個(gè)問題只是為了準(zhǔn)備第二天的科學(xué)考試，那就不是好奇心了。有些研究人員將尋求信息作為一個(gè)整體來研究，而不試圖將好奇心從中分離出來。

好奇心有時(shí)會(huì)讓人感到困惑，甚至帶來苦惱。有些人為了盡快揭開魔術(shù)背后的秘密，甚至不惜接受輕微的電擊來滿足自己的好奇心。而在酒館里的爭(zhēng)執(zhí)，則促使吉尼斯釀酒廠的一位高管編寫了以公司名字命名的《吉尼斯世界紀(jì)錄》一書，并在酒館里分發(fā)，以便能迅速解決日后可能出現(xiàn)的爭(zhēng)執(zhí)。

但更多時(shí)候，好奇心是令人愉悅的。研究表明，我們寧愿避開劇透，也不愿失去欣賞戲劇的樂趣。如果你錯(cuò)過了“超級(jí)碗”比賽或《接班人》系列的大結(jié)局，你可能會(huì)盡力避免提前知道結(jié)果。如今，我們隨身攜帶的數(shù)字設(shè)備就像是一座座移動(dòng)圖書館，一旦遇到問題，我們就會(huì)忍不住去查詢。研究人員通過評(píng)估人們想要通過網(wǎng)絡(luò)搜索答案的沖動(dòng)強(qiáng)度，來衡量這種能增強(qiáng)好奇心的“舌尖現(xiàn)象”。

或許，對(duì)答案的期待本身就是一種享受。好奇心越強(qiáng)，大腦中的某些區(qū)域，如紋狀體的活動(dòng)水平就越高。而紋狀體參與多巴胺的釋放，多巴胺是與獎(jiǎng)賞感最相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家杰奎琳·戈特利布表示，多巴胺的聯(lián)系“似乎與好奇心是一種內(nèi)在獎(jiǎng)賞的觀點(diǎn)相吻合，而且它確實(shí)是一種激勵(lì)因素”。

為了證明信息本身也是一種獎(jiǎng)勵(lì)，神經(jīng)科學(xué)家必須證明大腦是如何區(qū)分物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)和信息的。這項(xiàng)研究最初是從猴子身上展開的，科學(xué)家們?cè)诤镒由砩嫌^察到了好奇心的表現(xiàn)，但他們并未輕易斷言其他物種也具備同樣的好奇心。明尼蘇達(dá)大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家本杰明·海登及其團(tuán)隊(duì)就進(jìn)行了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：他們給猴子提供水作為獎(jiǎng)勵(lì)，并讓猴子有機(jī)會(huì)提前知道是否會(huì)獲得獎(jiǎng)勵(lì)。結(jié)果，猴子在80%到90%的時(shí)間里都選擇了提前知道結(jié)果，甚至不惜放棄更大的獎(jiǎng)勵(lì)。海登表示：“它們其實(shí)是在說：‘我太好奇了，現(xiàn)在就想知道這些信息。’”

根據(jù)祖克曼研究所的博士后研究員、心理學(xué)家詹妮弗·布塞爾的研究，小鼠似乎也有類似的傾向。此外，在猴子和小鼠的大腦中，參與早期決策階段的眶額皮層（OFC）神經(jīng)元對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)和預(yù)測(cè)這些獎(jiǎng)勵(lì)的線索（即信息）的反應(yīng)是不同的。前額葉皮層的神經(jīng)元會(huì)編碼諸如水量等細(xì)節(jié)信息，以便日后進(jìn)行比較，而不是直接作為做出選擇的依據(jù)。

布塞爾說：“學(xué)習(xí)新知識(shí)和收集信息可能是推動(dòng)進(jìn)化的動(dòng)力之一，因?yàn)樵谧匀唤缰校瑢?duì)于動(dòng)物來說，99%的時(shí)間里信息都是有益的。”在進(jìn)化過程中，生物需要被驅(qū)使去探索未知，即使這意味著可能面臨捕食者的威脅。如果大腦建立了一個(gè)將收集信息和減少不確定性視為獎(jiǎng)勵(lì)的系統(tǒng)，那么這個(gè)問題就迎刃而解了。

圣路易斯華盛頓大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家伊利亞·莫諾索夫等人在2024年進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，將OFC神經(jīng)元編碼的信息與兩種不同的價(jià)值——信息和物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)——進(jìn)行整合的過程發(fā)生在中腦的一個(gè)古老而微小的結(jié)構(gòu)中，這個(gè)結(jié)構(gòu)被稱為外側(cè)韁核（lateralhabenula）。這進(jìn)一步體現(xiàn)了好奇心在進(jìn)化上的重要意義。莫諾索夫指出，外側(cè)韁核存在于許多物種中，它能夠評(píng)估各種可能動(dòng)機(jī)的相對(duì)重要性。他說：“在日常生活中，我們很少僅僅根據(jù)物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)或次要獎(jiǎng)勵(lì)（如金錢或信息）來做出決定。相反，我們的大腦會(huì)綜合考慮我們的具體需求和好奇心——比如，我現(xiàn)在是該上床睡覺保證充足睡眠，還是繼續(xù)讀完這本偵探小說？”

大腦的其他部分也在努力應(yīng)對(duì)不確定性。在2024年的另一項(xiàng)研究中，戈特利布和她的同事通過讓參與者觀看一系列動(dòng)物和無生命物體的圖像（如海象和帽子）來探索知覺好奇心。大腦通過神經(jīng)元信號(hào)將生命物體與無生命物體明確區(qū)分開來，戈特利布將這種區(qū)分方式稱為“條形碼”。圖像的清晰度也各不相同，有的易于辨認(rèn)，有的則充滿神秘感。當(dāng)人們確信自己在看什么時(shí)，大腦視覺部分的條形碼會(huì)發(fā)出清晰的信號(hào)：這是生命物體或無生命物體。但當(dāng)人們不確定時(shí)，信號(hào)則處于兩者之間。當(dāng)這些來自視覺區(qū)域的信號(hào)傳遞到負(fù)責(zé)決策的額葉皮層時(shí)，會(huì)引發(fā)自信或好奇。戈特利布解釋說：“大腦視覺區(qū)域的不確定性越高，人們的好奇心就越強(qiáng)。”

好奇心還能激活記憶回路，從而更好地保留新信息。在2014年的一項(xiàng)研究中，參與者被要求對(duì)自己的好奇心進(jìn)行評(píng)分。例如，地球上唯一已知樹干為方形的地方是哪里？然后，在功能性磁共振成像儀中，他們必須等待14秒才能得到答案。在等待期間，他們會(huì)看到中性的人臉圖像。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人們能夠更好地記住那些激起他們好奇心的問題的答案——有趣的是，他們也更容易回憶起與這些問題配對(duì)的面孔。大腦成像顯示，海馬體的活動(dòng)增加了，而海馬體對(duì)記憶的形成至關(guān)重要。威爾士卡迪夫大學(xué)的馬蒂亞斯·格魯伯是這項(xiàng)研究的第一作者，他把好奇心比作“漩渦”，它不僅能吸引你想要了解的信息，還能吸引周圍的偶然信息。

注：本文作者系《科學(xué)美國人》的特約編輯，也是《我能聽見你的低語》和《友誼：生命的基本紐帶的進(jìn)化、生物學(xué)和非凡的力量》的作者。

（周佳摘自“澎湃新聞”微信公眾號(hào)）