激發(fā)好奇心的高效點，加速學習過程

好奇心就像是引導(dǎo)我們獲取知識的燈塔。當好奇心被激發(fā)時，學習就會變得更加輕松愉悅。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，學問無窮，我們時常面臨一個疑問：該從何學起？又該如何挑選值得關(guān)注的知識領(lǐng)域？是什么內(nèi)在動力驅(qū)使我們不斷探索新知？

這份學習的渴望，很大程度上源于我們對新奇事物的天然喜好。我們總是渴望獲取新信息，體驗新事物，以此充實自己的知識庫。同時，我們也傾向于消除不確定性，因為信息能為我們帶來食物、安全、良好的人際關(guān)系等實實在在的益處。

然而，科學家們?nèi)缃裾J為，這些驅(qū)動力實際上匯聚成了一種更為復(fù)雜且關(guān)鍵的沖動，它對學習至關(guān)重要，即便在沒有直接回報的情況下，這種沖動依然強烈，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特的表現(xiàn)：對于那些我們已經(jīng)稍有了解的事物，我們總是渴望了解更多。加利福尼亞大學伯克利分校的神經(jīng)科學家塞萊斯特·基德曾這樣描述：“好奇心就像是引導(dǎo)我們獲取知識的燈塔。我們在內(nèi)心深處會追蹤自己的學習成效或進度，當好奇心被激發(fā)時，學習就會變得更加輕松愉悅。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。”德國圖賓根大學的教育心理學家村山幸也指出：“如果你在學習某樣東西后感到愉悅和滿足，那么你就已經(jīng)體會到了學習的樂趣，這將激勵你下一次繼續(xù)學習?！?/p>

基德和村山只是眾多對好奇心充滿研究的學者中的兩位，他們的研究領(lǐng)域橫跨神經(jīng)科學、教育學、心理學和計算科學等多個領(lǐng)域。這項新研究的焦點并非將好奇心視為一種個體特質(zhì)，因為許多學者、藝術(shù)家，甚至你都擁有這種特質(zhì)。研究的重點在于好奇心的可變狀態(tài)：我們每個人都會感到好奇，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？

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

“顯然，我們應(yīng)該高度重視學習。”哥倫比亞大學祖克曼研究所的認知神經(jīng)科學家杰奎琳·戈特利布曾這樣強調(diào)。

眾所周知，好奇心是一種積極的品質(zhì)，它與內(nèi)在動力、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，這些觀點至今仍被視為正確。例如，1966年，心理學家丹尼爾·伯林就意識到，好奇心可能與感知有關(guān)。當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，好奇心就會油然而生，它既可能是具體的，也可能是廣泛的。1994年，行為經(jīng)濟學家喬治·盧溫斯坦又提出，好奇心是由填補信息空白的需要所引發(fā)的。

理解好奇心的作用機制，意味著我們要探究人們是如何形成對世界的認知，以及他們是如何改變觀念的。對好奇心的神經(jīng)基礎(chǔ)和作用進行深入分析，將有助于教師更有效地指導(dǎo)學生，幫助計算機科學家為人工智能系統(tǒng)編程以實現(xiàn)高效學習，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。

盡管好奇心對人類而言并不陌生，但好奇心很難被準確定義。是否所有的求知欲都源于好奇心呢？弗吉尼亞大學的杰米·吉羅特及其同事在早些時候發(fā)表的一篇評論中指出，好奇心“必須源于內(nèi)心對信息的渴望”。例如，一個孩子問為什么會出現(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；但如果這個問題只是為了準備第二天的科學考試，那就不是好奇心了。有些研究人員將尋求信息作為一個整體來研究，而不試圖將好奇心從中分離出來。

好奇心有時會讓人感到困惑，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)的爭執(zhí)。

但更多時候，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。如果你錯過了“超級碗”比賽或《接班人》系列的大結(jié)局，你可能會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圖書館，一旦遇到問題，我們就會忍不住去查詢。研究人員通過評估人們想要通過網(wǎng)絡(luò)搜索答案的沖動強度，來衡量這種能增強好奇心的“舌尖現(xiàn)象”。

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

為了證明信息本身也是一種獎勵，神經(jīng)科學家必須證明大腦是如何區(qū)分物質(zhì)獎勵和信息的。這項研究最初是從猴子身上展開的，科學家們在猴子身上觀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。明尼蘇達大學的神經(jīng)科學家本杰明·海登及其團隊就進行了這樣一個實驗：他們給猴子提供水作為獎勵，并讓猴子有機會提前知道是否會獲得獎勵。結(jié)果，猴子在80%到90%的時間里都選擇了提前知道結(jié)果，甚至不惜放棄更大的獎勵。海登表示：“它們其實是在說：‘我太好奇了，現(xiàn)在就想知道這些信息?！?/p>

根據(jù)祖克曼研究所的博士后研究員、心理學家詹妮弗·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)元對獎勵和預(yù)測這些獎勵的線索（即信息）的反應(yīng)是不同的。前額葉皮層的神經(jīng)元會編碼諸如水量等細節(jié)信息，以便日后進行比較，而不是直接作為做出選擇的依據(jù)。

布塞爾說：“學習新知識和收集信息可能是推動進化的動力之一，因為在自然界中，對于動物來說，99%的時間里信息都是有益的?！痹谶M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將收集信息和減少不確定性視為獎勵的系統(tǒng)，那么這個問題就迎刃而解了。

圣路易斯華盛頓大學的神經(jīng)學家伊利亞·莫諾索夫等人在2024年進行的一項研究發(fā)現(xiàn)，將OFC神經(jīng)元編碼的信息與兩種不同的價值——信息和物質(zhì)獎勵——進行整合的過程發(fā)生在中腦的一個古老而微小的結(jié)構(gòu)中，這個結(jié)構(gòu)被稱為外側(cè)韁核（lateralhabenula）。這進一步體現(xiàn)了好奇心在進化上的重要意義。莫諾索夫指出，外側(cè)韁核存在于許多物種中，它能夠評估各種可能動機的相對重要性。他說：“在日常生活中，我們很少僅僅根據(jù)物質(zhì)獎勵或次要獎勵（如金錢或信息）來做出決定。相反，我們的大腦會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)對不確定性。在2024年的另一項研究中，戈特利布和她的同事通過讓參與者觀看一系列動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，有的則充滿神秘感。當人們確信自己在看什么時，大腦視覺部分的條形碼會發(fā)出清晰的信號：這是生命物體或無生命物體。但當人們不確定時，信號則處于兩者之間。當這些來自視覺區(qū)域的信號傳遞到負責決策的額葉皮層時，會引發(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。”

好奇心還能激活記憶回路，從而更好地保留新信息。在2014年的一項研究中，參與者被要求對自己的好奇心進行評分。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的面孔。大腦成像顯示，海馬體的活動增加了，而海馬體對記憶的形成至關(guān)重要。威爾士卡迪夫大學的馬蒂亞斯·格魯伯是這項研究的第一作者，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化、生物學和非凡的力量》的作者。

（周佳摘自“澎湃新聞”微信公眾號）