SCIENCE:大脑不能同时处理超两项任务

2010-06-22 00:00 · ada

电脑可以同时处理多项任务,人脑可以吗? 法国研究人员发现,人的大脑只能同时处理两项任务,“一心三用”会把事情弄得一团糟。研究结果由最新一期美国《科学》(Science)杂志刊载。 拼词测试 法国一个研究团队征集32名志愿者,让他们把电脑屏幕上列出的若干英文字母组合成单词。同

电脑可以同时处理多项任务,人脑可以吗?

法国研究人员发现,人的大脑只能同时处理两项任务,“一心三用”会把事情弄得一团糟。研究结果由最新一期美国《科学》(Science)杂志刊载。

拼词测试

法国一个研究团队征集32名志愿者,让他们把电脑屏幕上列出的若干英文字母组合成单词。同时,研究人员使用磁共振脑功能成像技术扫描实验对象脑部,观察大脑“驱动系统”组成部分,即内侧前额叶皮质的活动情况。

首先,电脑屏幕上全部出现大写字母,正确拼出单词的受试者可以得到物质奖励。研究人员发现奖金额越高,大脑内侧前额叶皮质的活动越活跃。

第二项测试难度加大,小写字母同时出现,受试者必须同时将大小写字母都拼成单词。结果受试者并不费力,他们脑活动的活跃性仍随奖金升高而增强。扫描显示,这时额叶会把任务分给大脑的左右半球,令两部分分别处理两项不同的任务。

最后,研究人员加入一组字母,结果受试者匹配的准确性明显下降。研究项目负责人、巴黎高级师范学院的艾蒂安克什兰说:“受试者看似总是忘掉三项任务中的一项。”

一心两用

人脑只有两个额叶。面对两项任务时,内侧前额叶皮质会自动划分任务,使“一心两用”成为现实。但如果试图“一心三用”,事情会变糟。

“这项研究或许能够解释为什么人们面对多项选择时会无所适从,”克什兰说,先前研究表明人们总是乐于做出“非此即彼型”的二元选择,“当选择超过两个,人就会失去理性、不知所措。这可能与大脑只能作‘双任务处理’相关”。

美国范德比尔特大学神经学家勒内马鲁瓦认为这项发现“令人吃惊”。他说,这会暗示人们尝试同时处理两件以上的事情,如写报告的同时查看电子邮箱。但是,如果邮件需要回复,大脑可能不知所措。

有待商榷

戴维迈尔在美国密歇根大学研究多任务处理。在他看来,这项研究不能证明大脑不能同时处理三项任务。

迈尔认为人在生死关头额叶会出现异常反应,从而能够执行“多任务处理”。

“克什兰的研究只是用金钱作为刺激,所以结论值得商榷,”迈尔说,“但我也困惑,为什么有时人的大脑活动指令和他们的实际行为脱节。”

他举例说,物质刺激的确可以提高人脑活跃度,但这种活跃度提高没有让人在处理多任务时变得更快更准确。

迈尔认为研究还需要更强有力的激励措施,“如果没有外在刺激,‘一心两用’是痴人说梦”。

 

《科学》发表论文摘要(英文)

Science 16 April 2010:

Vol. 328. no. 5976, pp. 360 - 363

DOI: 10.1126/science.1183614

Divided Representation of Concurrent Goals in the Human Frontal Lobes

Sylvain Charron1,2 and Etienne Koechlin1,3,4,*

The anterior prefrontal cortex (APC) confers on humans the ability to simultaneously pursue several goals. How does the brain’s motivational system, including the medial frontal cortex (MFC), drive the pursuit of concurrent goals? Using brain imaging, we observed that the left and right MFC, which jointly drive single-task performance according to expected rewards, divide under dual-task conditions: While the left MFC encodes the rewards driving one task, the right MFC concurrently encodes those driving the other task. The same dichotomy was observed in the lateral frontal cortex, whereas the APC combined the rewards driving both tasks. The two frontal lobes thus divide for representing simultaneously two concurrent goals coordinated by the APC. The human frontal function seems limited to driving the pursuit of two concurrent goals simultaneously.

关键词: