“效率”:脑子转得愈快就愈聪明,道理很简单。在一定的时间内能处理、储存、检索、分析的讯息愈多,就表示心智能力愈强;一定时间内能快速输送大量往来车辆的高速公路,效率当然强过大堵车的道路。
最近的研究证明,脑的效率差异足以反映智力的高下。显像实验发现,执行同了心智任务的时候,智商较高的受试者耗用的脑能量(葡萄糖)比智商较低者耗用的少。另一项实验中,研究者用正子放射断层扫描观察一群大学生进行电脑游戏Tetris(为视觉空间感测验)前后的反应。结果有两点重要发现,第一,受试者玩得熟练以后,耗用的脑能量会减少。第二,智商较高的受试者,在熟练后脑部代谢作用减缓最为明显。换言之,心智测验对智商高的学生而言,是比较容易完成的,他们耗费的智力远比智商低者少。
就小孩子脑能量的耗用而言,这些发现十分值得注意。小孩子的脑作业速度虽然慢,用掉的能量却比成人多。葡萄糖消耗量从出生到四岁是快速上升的,四岁时大约为成人的两倍。四岁以后逐步下降,在童年中期至青春期持续下降(见第十二章)。这个能量消耗起落正好与突触先生产过量而后精简淘汰同时,可见小孩子脑作业效率不好的原因很单纯:他们有太多可以让讯息往来的路线,这此一一路线却不全然是直通目的地的。突触生产过量固然有用——幼儿因而有惊人的学习能力,代价却是全面效率降低。
神经发育与智商的这一层关系,我们讨论语言学习的初期阶段时已经讲过。一、两岁的幼儿判别字语所用的脑部范围比大一点的幼儿要大,而较大的幼儿已经懂得的字词却比小幼儿多(见第十四章)。最近的一项研究也证明,七至十二岁大的儿童在作简单的英文字母辨别测试时,需要活动的脑区域比成人作时活动的区域大。然而,用的力气多并不等于效率好。
前叶皮质:体积、速度、效率都日疋脑的整体属性,可见智力不是限于脑的某一区域,而是脑的全面性功能。然而,谈到智力的神经基础,就不能不提脑的前叶,尤其是位于肌肉运动区前面的前额叶皮质。这个部位在进化史上算是后辈,比较古老的的哺乳类物种脑部几乎看不出有此构造,较高级的灵长目动物脑内就相当明显了,人类的尤其显著(见下百一图十五~三)。我们最复杂的心智活动——专注、记忆、语言、创造力、计划、自我意识,都少不了前额叶皮质的参与。第十二章曾经讲过,脑前叶受伤的人是苦不提言的,不但人格大变,任何需要靠智力执行的任务都不能做。奇怪的是,这种人的智商往往不会受什么影响。这是因为脑前叶发挥的是另一种智力,与智商测验评估的“反应快”或“聪明”不一样。脑前叶负责的是我们称之为“智慧”的斟酌判断与弹性思考。
另一个常用于描述前额叶的术语是“总裁功能”(executive function)。前额叶皮质就像大公司的总经理,要掌握全脑各区的讯息,包括来自各个感觉,来自调和记忆与情绪的边缘系统,以及来自控制一切基本冲动的下皮质系统。前额叶要权衡这些输入的讯息,作好决定,再利用前叶中邻近的运动区域来执行这个决定,方式包括说话、动作,或其他行为。前额叶皮质特别重要的功能是整合时间背景中的资讯,过去与未来都包括在内。脑前叶受损的人能记忆发生过的事情的细节,却记不得事情是在什么时候发生的。此外,作计划、朝既定的目标进行,都是他们做不到的。
做不到的部分原因在于抑制行为失灵,因为抑制行为也是前叶的重任之了要想计划成功,不但要朝着定好的目标行动,还要能够抑制与计划相冲突的行动。脑前叶受伤的人却抑制不住自己的反应,这种症状可以藉司楚普测验(Stroop test)证明。测验中,受测者被示以写着颜色名称的卡片,假定写的字是“绿”,这个字却是用粉红的色笔写的,受测者必须答出看见的是什么颜色。这有一点恶作剧,但脑部正常的成人可以不理会写着的字而正确答出粉红色。脑前叶受伤的人却会抑制不住自己而答出绿色来,因为他们欠缺前额叶皮质的“眼眶”区的主要功能,这个区也有调节社会行为与情绪的重要功能(见第十二章)。
脑前叶另有两种功能——记忆与专注——也是智力发展不可或缺的。所谓“应用记忆”,是有意识的短期记忆,靠它可以把资讯——例如电话号码、刚认识的人的名字——记在脑中。这种记忆不持久,却是多数心智作业必须的。应用记忆由脑前叶上都叫作背外侧前额叶皮质的区域促成。
专注力由几个不同的部位控制。但只有一个能促成我们称为专注的这种有意识的感觉,这却是前批带加(前扣带回可分上下两区,上部促成专注,下部涉及情绪经验)(见图十二~一,第三一九页)。显像实验证明,凡是人在留神专注某种刺激或事务时,前扣带就会产生活动,要处理的事务愈困难,活动就愈强烈。但是,如果要做的事变得熟练了,或是熟练到做起来没有意识了,前扣带的活动就会衰减。前扣带回受伤的人,可能因受伤部位不同而分别导致判断能力出问题、注意力不能集中、忽视自己的身体与周遭环境存在,以及自我意识减退的宜一他症候。前扣带也许是最近似意识中心的构造,因此,观察孩子的前扣带回活跃起来特别有意思。