大脑功能有哪些？人类的大脑的7种基本能力

几乎所有重要的大脑功能都从注意力开始。注意力，

决定了我们在任何时刻意识到的东西是大脑要做的最重要的事情之一。

我们随时随地都需要对周围的一切信息进行筛选，将注意力集中于我们所关注的相关信息，不然，我们将会被周围的海量信息所淹没。不仅如此，大脑注意力集中程度对我们的学习和记忆也至关重要，如果你能提高注意力集中程度，那么或许可以令你生活登上一个新台阶。

简单来说，大脑注意力是由两个系统构成的。

一个是“自下而上”的系统，大脑自动“抓拍”一些新的潜在的重要信息，如关注移动着的物体，或者突然响起的声音，或者某种触摸感觉等。这是一个即时反应的、无意识并且随时随地都开启着的系统，这个系统在我们清醒的时候始终在不知疲倦地工作着。

另一个是“自上而下”的系统，是我们有意识关注某事物的一种注意力，此时大脑会尽力聚焦于我们需要考虑、需要关注的东西，并持续足够长的时间。这种形式的注意力对我们是很有用的，我们需要这种高度集中的注意力来完成各种各样的任务。

1关于注意力有坏消息与好消息。

坏消息是注意力的分散性，即我们平时所说的“分心”，常常会不请自来，这是注意力涣散的现象。注意力涣散既是我们大脑功能中的一个“漏洞”，或者说是“缺陷”，也是大脑与生俱来的一个特性。“自上而下”的注意力需要我们有意识地去努力关注某事，但往往会因“自下而上”注意力系统的突然干扰，而导致下意识的一时“失神”。

好消息是，我们可以对注意力“设置”进行“调整”，以提高我们的注意力集中程度。一个办法是努力减少或降低“自上而下”注意力系统的干扰，比如，在我们专心做某件事的时候，关掉电子邮件提示功能，将手机设置为静音模式，等等。英国伦敦大学认知神经学家尼莉·拉维指出，减少外来因素干扰可大大提高大脑集中思考的效率。

不过，拉维的研究还表明，掌控“自上而下”注意力的更好办法，不是减少输入信息量，而是增加正在处理的信息。根据她的大脑负荷理论，一旦大脑达到感官信息处理的极限，就再也不能容纳更多的信息进入，其中当然也就包括那些会让人分心的干扰信息。

拉维指出，有办法克服“分心”或“神游天外”现象。在完成某个任务时，加上某些视觉方面的感官刺激，可以更容易而不是更难集中注意力，比如文字材料周围的彩色边框可以吸引你更专注于阅读的内容，也许其他的感官刺激也能产生类似的效果，例如，不太吵的背景声音也可能有助于提高注意力。

研究结果表明，适当的大脑训练或多或少都会有助于提高和改善注意力。在适当的时候冷静放松和缓和情绪也是提高注意力的一个不错的选择。冥想可以让注意力更加集中，经过短时间冥想的测试者，在完成与注意力相关任务中的得分成绩明显会更好。

提高我们的注意力也许很简单，长时间绷紧着的大脑也会疲劳，张弛有度才能高效率。科学家还在继续对大脑注意力进行更深入广泛的研究。

2工作记忆

工作记忆也叫短期记忆。像注意力一样，工作记忆是大脑重要的功能之一。我们所知道和记住的一切，无论是某件事情，某种技能，或是某个令我们心驰神往的场景，在最终储存并保存在我们的大脑里之前，都要经过工作记忆这段必经旅程。

长期以来，工作记忆都被描述为一个暂时存储信息的“便笺本”，信息暂存在那里并进行处理。如果你正在绞尽脑汁地冥思苦想，说明你正在充分利用工作记忆。但工作记忆并不只是一个为长期记忆服务的“信息交换中心”这么简单。

不可否认的是，有的人的工作记忆显然比其他一些人更优秀。对于学业成绩来说，工作记忆能力的强弱比智商更为重要。因此开发大脑的这一潜力是非常有用的。

好消息是，工作记忆系统有可能“升级强化”。一些研究表明，针对工作记忆的大脑训练可有效提高工作记忆潜能，市场上甚至有售这类大脑训练的软件包。但这些软件除了能提高工作记忆测试成绩之外，还有些其他什么作用，目前还不甚清楚。理论上说，工作记忆能力的提高，应有助于改善大脑其他一些认知能力。

3逻辑思维和理性思维

我们人类自视为是拥有逻辑思维能力的理性生物。但是事实上，我们需要一些主观努力，才能真正成为有理性的生物。

逻辑思维需要我们像微处理器一样思考，按照逻辑原理按部就班地一步步“操作”。要自然而然地做到这一点显然是不可能的，这需要经过一段时间的学习和训练才行。

大脑成像研究显示，逻辑思维训练让左侧大脑左前额叶皮层更活跃，显然，通常人们所说的“左脑擅长于逻辑思维”的说法有其合理的内核。但当逻辑信息与我们已经拥有的一些观念产生冲突时，右侧前额叶皮层就会出来干预，帮助梳理解决这些冲突。占上风的通常是右脑。多项研究表明，当新进入的信息与本来已经存在的信息发生冲突时，我们的大脑通常倾向于保持原来的信息不变，而不是接受新的信息来改变想法。

另一个令人惊讶的、与人们通常认为不同的是，情感情绪并不总是与理性对立冲突的“敌对关系”。大脑前额叶皮层受损的人，在处理情感情绪信息时做决定会比较困难。

因此，在并不符合逻辑的情绪主导下作出的决定，实际上也许能帮助我们作出更理性化的选择。但并非总是这样，另一些研究表明，强烈的情绪会干扰我们作出理性的决定，特别是关系到我们的亲近之人时，也就是所谓的“关心则乱”。

那么我们能不能让自己的大脑变得更为理性化一些呢？

加拿大约克大学的认知心理学家维诺德·戈尔认为，也许有一天，大脑刺激技术能帮助我们实现这个愿望。最终，大脑刺激技术将为改善我们的逻辑推理能力提供新的途径。最近，他的研究小组用类似的大脑刺激方法进行了强化创造性思维能力的实验。不过，他也认为眼下还没有强化大脑这种能力的捷径，训练和实践是最好的选择。最近一项研究表明，作为攻读法律学位学生训练科目的一部分，经过几个月的理性思维训练之后，他们前额叶皮层和顶叶之间，以及大脑两半球之间神经元连接的数量明显增多。但是，如果缺少经常性的训练，这一效果在训练课程结束的几个月后，也会渐渐消退。

4学习能力

学习是大脑一种自然而然的能力。事实上，从出生前大约一个月开始，胎儿醒着时的分分秒秒，大脑都在学习。通常，在大脑的学习过程中，我们吸收和储存了许多有用的信息和技能，显然还包括了一些无用的冗余信息。那么，我们能让大脑的学习能力更有效率一些吗？

问题在于，当我们在学习时大脑发生了什么样变化。在大脑处理信息时，大脑新的神经元连接不断产生，同时原来的神经元间连接也会进行重塑，不断生长和得到强化的神经突触或与相邻的神经元产生新的连接，或令原有的一些神经元连接萎缩退化。在我们努力学习的时候，神经元产生新的连接的速度明显超过旧神经元萎缩退化的速度。老鼠实验表明，这种大脑神经元重新连接的过程非常迅速：老鼠在几个小时内就能够学会某种技能，比如设法进入某个孔洞内，获得食物奖励等。大脑的某些部位，最明显的是大脑海马区，在学习过程中甚至会生长出新的神经元来。

但在新的大脑回路形成之后，还需要经常使用才能够巩固。这种巩固在很大程度上可归结于髓鞘的形成，多次受到强烈刺激使大脑回路的神经纤维髓鞘发育得更好，更有利于神经冲动传导速度，提升大脑回路的运行效率。

那么，学习某些东西并在大脑里巩固下来的最好途径是什么呢？任何上过学的人对下面的答案都不会感到惊讶：集中注意力，启动工作记忆，然后，再对学习内容进行复习和重温。

英国约克大学的阿兰·巴德莱说：温故而知新的过程也是大脑强化新的神经元连接的过程。他建议，可以有意识地将新信息与原有的知识联想起来，这样可以使得大脑神经元的连接更加牢固，因为大脑就像一台精密的机器，长时间不用是会“生锈”的。

学习是贯穿一生的过程，那么为什么在我们成年之后，会感觉学习越来越困难呢？好消息是，没有数据证明学习能力会随着年龄增长而下降。这似乎很可能与我们在学习新东西上所花时间越来越少有关。而且即使我们也会学习一些新东西，但却少了小时候上学时的那份热情和专注。

另外还有部分原因是因为成年人懂得的比较多。美国内华达大学的加布里尔·沃尔夫研究发现，成年人在学习与身体运动有关的技能时，关注的重点与儿童不同。比如在学打高尔夫球时，成年人关注的是球的运动轨迹等细节，而儿童则不太会操心这类细节，他们想得最多的是如何将球打进预想目标的孔洞中。在实验中，沃尔夫让成年人像儿童那样学习打球，结果发现他们的球技水平提高更快。

在信息接收方面似乎也是一样，成年人有许多心理上的捷径可走，一些细节可以跳过而不必过多考虑，但是成年人并不缺乏像儿童那样的学习能力。也就是说，如果能够克服想走捷径的诱惑，成年人也可以有能力学习更多的东西。

久经考验的方法就是让大脑保持活跃。大脑组织会随着年龄增长发生萎缩，对大脑勤加锻炼，让大脑重新焕发活力也并非不可能。一项研究表明，每次40分钟的大脑锻炼，每周三次，坚持一年，可增加对于学习和记忆都至关重要的大脑海马区的大小，从而能够更轻松地学习和巩固新的知识。

5知识理解能力

吸收新知识，并理解其意义，是大脑最重要的能力之一。知识就是力量，掌握的知识越多，就越能自如地面对人生挑战。

那么究竟什么是知识？大脑又是如何对各种知识进行保存和整理，并在需要时检索提取出来的呢？知识的吸收和存储固然需要依靠记忆，特别是存储一般性信息的记忆，如物体、地点、事实和人物等。例如，我们知道巴黎是法国的首都，法国是欧洲西部的一个国家等，就属于这类知识类型。

但是知识并不只是在大脑里存储这类信息那么简单，知识需要经过大脑整理归纳和系统地处理，所形成的对周围世界一切及其联系的丰富而详尽的理解。

例如，当我们看到一条狗的时候，脑子里会自动出现一些与狗相关的信息：比如它们的毛色，叫声，跑起来的样子，还有狗是人类从狼驯养而来的，你所熟悉的一些狗的名字，还有你对狗的观感如何等等。这些就是你所了解的关于狗的一些知识。

大脑如何拥有如此强大的知识理解能力，我们还远没有搞清楚。最近的研究认为，大脑有一个对各类信息进行处理的“中枢”，我们所知道的和遇到的一切，都在那里被分门别类，并标上专门的标签，在我们需要的时候，就会与新的相关信息产生联想。

美国威斯康辛大学麦迪逊分校的认知心理学家蒂姆·罗杰斯在2003年提出，这个“中枢”就是大脑颞叶前部（ATL）。如果这一部位的脑损伤会导致语义性痴呆，患者渐渐地失去了对词语和物体所代表意义的理解，但一些技能和自传体记忆仍然保留了下来。之后的一些动物实验也都支持了这一理论：当用微小的电磁脉冲让ATL暂时性失效时，受试动物果然就失去了辨认物体名称和理解词语意义的能力。

罗杰斯说道，如果大脑没有这样一个系统，很多简单的事情都会让我们感到困惑。例如，你在和孩子一起玩拼贴画游戏时，如果胶带纸用完了，会不会想到用胶水来代替呢？这似乎是个很简单的问题，但若是不具备相关知识，问题就不会那么简单了。罗杰斯指出，胶带和胶水在形态、颜色和使用方法上，基本上没有任何相似之处，你只有具备了它们在用途上有相通之处的相关知识，才能知道：哦，用胶水来代替胶带，效果是一样的。

好消息是，我们大脑似乎能够容纳无限多的知识，据我们所知，世界上还没有人发生过吸收知识时大脑容纳空间不够的这种事情。但是，据德国图宾根大学的迈克尔·拉姆斯卡尔推断，虽然我们的大脑似乎可以无限制地吸收知识，但人的生命是有限的，因而人在有生之年吸收的知识也是有限的。他提出，人的认知能力之所以会随着年龄增长逐渐下降，究其原因，不是因为大脑的萎缩退化，而是因为大脑里已经装了太多的东西——就像一个使用过多的硬盘一样，大脑在吸收新知识时，需要花更多的时间对大脑里积累的知识过滤筛查一番。

6创造力

《哈利·波特》系列小说的作者J·K·罗琳曾说，《哈利·波特》系列小说的诞生是她在等待一列晚点火车时突然产生的灵感。我们也常常会有这种突然“计上心来”的类似体验，一瞬间的灵光闪现，也许就有了一个好主意、好想法，那么创意灵感来自何处？有没有办法让这种创意和灵感在我们需要的时候就“招之即来”呢？

美国德雷塞尔大学的神经科学家约翰·库尼奥斯提出，我们不可能人人都成为罗琳那样了不起的作家，是因为有些人的大脑天生就比其他人的大脑更具创造力。脑电图测量数据表明，用顿悟能力而不是逻辑思考能力来解决问题的人，在什么也不想，什么也不思考的自然情况下，他们的大脑右颞叶比其他人明显更活跃。库尼奥斯的最新研究表明，大脑的这一特点可能受遗传因素影响。但即使你拥有一个比较专注而较少创造力的大脑，也不要灰心丧气，科学家可以为你支上几招，教你如何让大脑转换进入更具创造力的模式。

首先是要打好基础，在脑中建立起一个强大的知识和信息的储备库，让大脑拥有潜意识学习的物质基础。潜意识学习的作用不可低估。之前的一些观点认为，知识学习只要专注些，将所有的事实安全储存进入大脑就可以了。诚然，在这个阶段，任何能够帮助集中注意力的外力，比如咖啡因，都能有助于知识的学习和理解。

但是接下来，我们需要的是一种更加放松而活跃的情绪，可以做一些完全不同的事情，比如看一些轻松的娱乐性的电视节目。研究实验表明，在构思新的创新想法之前，观看轻松愉快喜剧片的人，显然比观看紧张刺激惊悚片的人更有成效。在构思新想法时，让大脑放松一下，比让疲劳的大脑继续努力思考效果更好。2011年的一项研究表明，喜欢早睡早起的百灵鸟类型的人，他们的创造力高峰是在晚上；而喜欢晚睡晚起的猫头鹰型的人，他们的创造力高峰时间是在早上。

当你某个重要任务限期迫近时，心情疲惫是比心情放松更常见，如果好主意苦思不得，那么先放在一边，让大脑休息放松一下，也许什么时候一个更好的解决办法就会不期而至。大脑刺激实验表明，右颞叶活动增强，左颞叶活动受压抑时，解决问题的能力增加了40%。基于此，未来也许有一天，某种“思考帽”能够帮助我们，让创新想法如泉涌而来。

7智力与智商

智力是个难以量化的东西，它似乎涉及大脑的大部分区域。长期以来，评分标准不一的各种“智力测试”表明，一些成绩优秀或者成绩不佳的人，在此类测试中也很少会取得好成绩。这种差异可以归结为智商高低的不同。高智商者，在学业成绩、事业成功率，以及身体健康状况，甚至寿命长短等诸方面，都要优于低智商者。

显然，高智商是件好事，但是高智商来自哪里？大部分答案表明，高智商似乎与遗传基因有关。1990年，最早的双胞胎研究显示了一个令人诧异的事实，异地抚养的同卵双胞胎的智商得分，比在一起长大的异卵双胞胎的智商得分更为相近。自那以后，科学家又发现了好几个与智商有关的基因，但同时他们发现，这几个基因对智商的影响甚微，于是他们认为，也许对智商产生影响的基因不是只有这几个，有可能涉及几千个基因。

但这并不能全盘否定环境的因素，至少在大脑发育的孩童时代，成长环境的影响还是很大的，包括从饮食到教育以及其他各种刺激因素，对于智力成长所需要的大脑结构的发展都会产生巨大的影响。如果童年时营养跟不上，未能受到良好的教育，高智商基因的潜力也许就不能够充分发挥出来。

但是对于拥有良好教育和优裕生活的人来说，成长环境的影响随着时间的推移也会逐渐减弱。基因对成人智商测试得分结果影响的因素占60%～80%，相比之下，基因对年幼儿童智商测试得分的影响只占30%。无论我们喜欢还是不喜欢，一个不可改变的事实就是，由于基因的影响，年龄越大，我们的智商与家族近亲成员就越来越相像。

基因对我们智商的影响如此之大，成年之后智商是否还能提高呢？好消息是，有一种智力的提高是可以贯穿一生的。大多数研究人员会将“液态智力”和“晶化智力”区别开来。液态智力是一个人生来就能进行智力活动的能力，即学习和解决问题的能力，它依赖于先天的秉赋；而晶态智力则是一个人通过其液态智力所学到的并得到完善的能力，是通过学习语言和其他经验而发展起来的。液态智力随着年龄增长会消退，而晶化智力则不会。因此，虽然随着年龄的增长，在智力发展上我们可能会失去某些优势，但可以肯定的一点是，我们仍然在变得越来越聪明。