大脑是个战区，注意力操纵着战斗

大脑是个战区，不同神经元、节点（神经元集群）和网络（互连节点，类似于拥有换乘站的地铁线路图）在相互战斗，抑制对方的活动，争取脱颖而出。有时，它们会组成联盟，加强彼此的活动。有时，它们会相互对抗。节点的影响力强于单个神经元，尤其是当节点连接成网络时。此时，它们像在全国各地开设办公室的机构一样，可以将其影响力统一成连贯的消息和强有力的共同行动。每时每刻，你的大脑中都有许多网络在为“突出”而竞争。

你使用的大脑容量只有10%的说法仅仅是一种谣言。此时此刻，你的全部大脑均处于活跃状态，所有860亿个神经元组织成了不同的节点和网络，它们相互协调，相互加强，或相互抑制。当一个网络的活动变强时，另一个网络会受到抑制。这通常是一件很好的事情。如果手臂向上移动的网络活动不能抑制手臂向下移动的网络活动，你的手就无法移动。实际上，某些认知、运动、视力等功能受损的神经退行性疾病就会导致这种情况，此时神经元会失去清晰的行动顺序，不再以应有的方式相互协调。 ^[1]

在大脑战争中，我们希望在时刻变化的大脑运转过程中有明确的胜利者和失败者，以便去做各种事情，比如移动身体、探索某些思路而不是其他思路。

在实验室里，我们用人脸和场景等复杂的视觉元素探索感知和注意力。人脸很特殊。通过在你的头皮上安装电极，我们可以探测到一个独特的脑电信号。在你看到人脸图像170毫秒后，我们的记录设备可以可靠地发现这个信号。这个信号很强。换句话说，大量神经元一起对人脸做出反应而产生的电压很高。这是一个强烈而可靠的脑信号。我们称之为N170。

如果在向你展示人脸图像的同时记录大脑正在进行的电活动，我会看到你所发出的强烈的N170信号。如果半秒后向你展示第二张人脸，我会看到另一个强烈的N170。不过，如果我同时向你展示两张人脸，N170会突然衰减，幅度变小。 ^[2] 它会立刻减弱。

这似乎很奇怪。为什么更多视觉信息会导致更弱的大脑反应？答案是大脑战争。处理每张人脸的神经元群体会相互抑制。我们会得到更弱的信号，因为这些人脸在竞争神经活动。其结果是，两张人脸都无法得到很好的处理。

那又怎样？考虑这对我们体验世界的影响：神经活动量决定了感知体验的丰富程度。我们感受细节以及根据感受行动的能力与感知神经元的活动相联系。考虑你上次的Zoom通话。如果是与一个人通话，你大概可以敏锐地感知到他的表情和外貌。不过，如果是15人的会议，你可能会感到模糊和不知所措。当人脸更多时，你的感知丰富性会受到更大的抑制和损害。这适用于一切——不只是面孔。我们周围的一切一直在竞争大脑活动。

在这里，注意力成了超级英雄。

让我们回头来看这两张人脸。这一次，请关注左边的人脸。你不可以移动眼球——你的眼球必须保持不动，同时将注意力转到左边的人脸。我们在实验室里看到，虽然屏幕上仍有两张人脸，一切都没有改变，但你却可以更好地感知和报告关于左边人脸的信息。关注人脸促进了相应神经元的活动，更多的活动意味着更加丰富的感知。左边的人脸赢得了战斗！注意力决定了胜利者。

总结：注意力可以使脑活动发生偏向。它为它所选择的信息提供了竞争优势。不管你关注什么，与之相关的神经活动都会增加。 不夸张地说，你的注意力可以在细胞层面改变大脑的运转。它的确是超级力量。

[1] 越来越多的证据表明，患帕金森病（van Eimeren et al., 2009）、阿尔茨海默病（Greicius et al., 2004）和亨廷顿病（Werner et al., 2014）等疾病的人，不仅在死后验尸中被发现受损的结构连接，而且在生前功能性磁共振成像中可见受损的静息态功能活动和连接。
van Eimeren, T. et al. Dysfunction of the Default Mode Network in Parkinson Disease:A Functional Magnetic Resonance Imaging Study. JAMA Neurology 66, no. 7, 877-83(2009). https://doi.org/10.1001/archneurol.2009.97.
Greicius, M. D. et al. Default-Mode Network Activity Distinguishes Alzheimer’s Disease from Healthy Aging:Evidence from Functional MRI. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 101, no. 13, 4637-42(2004). https://doi.org/10.1073/pnas.0308627101.
Werner, C. J. et al. Altered Resting-State Connectivity in Huntington’s Disease. Human Brain Mapping 35, no. 6, 2582-93(2014). https://doi.org/10.1002/hbm.22351.

[2] 我指的是视觉刺激在神经表征上的竞争性相互作用，这是一种得到公认的现象，尤其是当这些刺激涉及相同神经元时（Desimone and Duncan, 1995）。这种现象得到了脑电图记录的证实，比如人类的N170成分（Jacques and Rossion, 2004）和非人类灵长类动物的单一单元研究（Rolls and Tovee, 1995）中观察到的。
Desimone, R., and Duncan, J. Neural Mechanisms of Selective Visual Attention. Annual Review of Neuroscience 18, 193-222(1995). https://doi.org/10.1146/annurev.ne.18.030195.001205.
Jacques, C., and Rossion, B. Concurrent Processing Reveals Competition Between Visual Representations of Faces. Neuroreport 15, no. 15, 2417-21(2004). https://doi.org/10.1097/00001756-200410250-00023.
Rolls, E.T., and Tovee, M.J. The Responses of Single Neurons in the Temporal Visual Cortical Areas of the Macaque When More Than One Stimulus Is Present in the Receptive Field. Experimental Brain Research 103, 409-20(1995). https://doi.org/10.1007/BF00241500.