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理解“认知负荷”
大脑“负重”如何形成

拿起重物会让肌肉紧绷,要是东西太重,超过了自己力量的极限,就不得不放下。重物施加在我们身体上的重量属于身体负荷。与身体负荷相对应,还有一种负荷叫作“认知负荷”(cognitive load),这便是大脑的“负重”。

谁都知道承受较高的身体负荷没有好处,轻则腰酸背痛,重则损害脊柱、关节、筋膜、肌腱等,却少有人关注到认知负荷的问题。其实认知负荷过高也有许多危害,许多“上班族”每天下班后感觉身心俱疲,就跟认知负荷过高有很大的关系。

认知负荷是什么?说白了,就是我们的大脑所能调动的资源是有限的,脑力活动所要求的认知资源稍微高一点,负荷就产生了。前文我讲的选择性注意就是一种资源限制,它也是认知负荷的一个内在成因,还有一个成因是工作记忆(working memory)的容量限制。人对当前信息的理解、思考和短时记忆存储都有赖于工作记忆。

理解工作记忆的限制只要做两道口算题就可以——

12×23=

123×234=

第一道题目多数人不用半分钟就能心算出答案。可是第二道题目就难了许多,对很多人来说,要是不用上纸笔恐怕就算不出来了。仅仅是从两位数乘法跃迁到三位数乘法,为什么难度陡然就增加了这么多呢?因为在口算乘法的过程中,人需要执行多项认知操作,包括计算、信息暂存和控制协调等,而这些操作都要占用工作记忆的资源。

在乘法“12×23”里,有这么几个子步骤需要执行(当然,计算方法并不唯一):“计算12×3”→“暂存上一步的结果36”→“计算12×20”→“暂存上一步的结果240”→“从暂存记忆中调出36”→“计算36+240”→“得出结果276并报出结果”。这七步需要在工作记忆中在短时间内完成,这就已经把工作记忆占用得比较满了。

如果位数再多一位,显然就更复杂了,计算“123×234”就需要这么多个子步骤:“计算123×4”(这一步也没法一蹴而就,而是要拆成几步来完成)→“暂存上一步的结果492”→“计算123×30”→“暂存上一步的结果3690”→“计算123× 200”→“暂存上一步的结果24600”→“从暂存记忆中调出492和3690”→计算“492+3690+24600”→“得出结果28782并报出结果”。这就需要九步,其中需要暂存三个数字,且有些计算步骤可能需要再拆出多步才行。这个时候你就会发现自己的工作记忆不够用了。

当然凡事都有例外,比如计算机的主要发明者之一冯·诺依曼,六岁时就能心算八位数除法,八岁时就掌握了微积分,对于这种才能我们尚无法给出合理解释。但除了像他这样极少数的天才之外,绝大多数人都突破不了工作记忆容量的天然限制。我们大脑的这种限制是长期进化而来的结果,是一种“硬件”层面的设定,就好比一台电脑内置了无法更换的CPU和内存条,很难去改变。或者你也可以把大脑当作一台电风扇,这台电风扇的转速有一个上限,你不可能无限度地提高转速,如果转得太快就会不堪重负。

前面的例子只是借用了最简单、最基础的一种认知活动——乘法运算。当然,乘法运算现在可以用计算器来代劳,可是还有许多认知活动需要人亲自来完成,这些认知活动一点都不比乘法运算来得轻松。现实生活中的挑战常常需要多种认知活动的叠加,所以产生的认知负荷是比较高的,尽管你未必意识到这一点。认知负荷一旦超出你能应付的范围,你犯错误(包括非理性决策)的概率就会大大增加。

想想你上一次“口误”“笔误”是什么时候发生的?想想你上一次吃亏上当是怎么回事?想想你在一时冲动之下买过多少事后后悔的东西?想想工作和生活中有哪些事你本可以做得更好?……其实这些事情都可能跟认知负荷过高有着千丝万缕的关系。

这就好像玩抛球这种杂耍,如果只要求你拿起一个球往上抛再接住,接了抛,接了抛……这当然没什么难度。可是,如果让你拿着两个小球轮流抛出再接住,你就会觉得有点难了,弄不好就会顾此失彼。可如果要抛的球有3个、4个、5个……呢?那就难上加难了,你不知道眼睛应该盯着这个球还是那个球,也不知道两只手应该怎样协调,必定会手忙脚乱、惊慌失措。

“信息暂存”和“逻辑思考”是尤为常见的两个“球”,它们都能显著地占用工作记忆资源。如果一个任务对信息暂存和逻辑思考都提出了比较高的要求,那么几乎可以肯定你会处于认知负荷较高的状态。

同声传译是很有代表性的具有高认知负荷的工作。翻译员的工作是记住并听懂原文的同时以合理的顺序和结构用另一种语言表达出来,对短时信息存储和逻辑思考能力的要求都很高。所以能够胜任同声传译的人凤毛麟角,即便如此,他们在传译过程中还是会不可避免地出现一些错译和漏译。

跟同声传译相比,笔译的认知负荷就没这么高。因为笔译时,原文是书面呈现的,不需要你去记,而且翻译不要求即时性,如果当下译不出来,可以晚点再译,如果有不懂的单词或表达,你也有时间查阅辞典或上网检索。这就好像同声传译是同时往上抛A、B、C三个球并且让你接住,而笔译是先抛A球,接住A球之后再抛B球,接住B球之后再抛C球。也正由于认知负荷的不同,一位尽责的翻译家在笔译中会力求翻译得尽善尽美,可如果对同声传译也这样要求则是苛求了。