任何試圖在成堆的股票投機和性功能增強藥物廣告中找到緊急電子郵件的人，都會理解能夠過濾掉分散注意力的資訊的關鍵重要性。你尋找的電子郵件可能就在那裡，但它迷失在無關緊要的雜亂資訊中。
儘管我們電腦的電子郵件收件箱容量僅受磁碟空間限制，但我們的心理“收件箱”——工作記憶（大腦中建立臨時儲存的區域和過程）——的容量卻非常有限。事實上，幾十年的研究表明，我們“記住”資訊以供立即使用的能力僅限於區區三到四項。
而且，正如人們的身高和眼睛顏色各不相同一樣，他們的工作記憶收件箱容量也各不相同。有趣的是，工作記憶容量的這些差異有力地預測了一個人進行抽象推理、數學和其他形式的複雜問題解決的能力。記憶容量與流體智力之間的這種關係促使許多科學家試圖理解為什麼以及人們在這種重要的認知能力方面存在差異。一項新的研究為這一研究方向增加了見解。
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硬碟驅動器還是垃圾郵件過濾器？
對於工作記憶容量的這種嚴重限制，有兩種主要的解釋。首先，可能是儲存空間基本上決定了工作記憶的限制，有些人擁有比其他人更大的“硬碟驅動器”。另一種理論是，容量不取決於儲存量，而是取決於空間的使用效率。因此，高容量的人（可以一次記住更多資訊並且在能力傾向測試中往往做得更好）可能只是更擅長將無關資訊“排除在外”，而低容量的人可能會讓更多無關資訊充斥心理收件箱。差異可能只是在於是否擁有更好的垃圾郵件過濾器。
我們自己最近關於控制工作記憶訪問差異的工作為這種心理垃圾郵件過濾的想法提供了證據。在一項實驗中，透過測量大腦發出的電訊號，我們能夠證明高容量的人非常擅長控制工作記憶中表示的資訊：他們讓有關相關物件的資訊進入，但完全過濾掉有關無關物件的資訊。相比之下，低容量的人對什麼資訊進入心理收件箱的控制力要弱得多；他們讓有關相關物件和無關物件的資訊大致均等地進入。令人驚訝的是，這些結果意味著我們發現低容量的人實際上比高容量的人記住了更多的總資訊——但他們記住的許多資訊與任務無關。
過濾器在哪裡？
因此，越來越多的證據表明，你的心理垃圾郵件過濾器在很大程度上決定了你的工作記憶容量。然而，一個關鍵問題仍然沒有答案：大腦中的垃圾郵件過濾器位於哪裡？
根據今年一月發表在《自然神經科學》雜誌上的一項研究，斯德哥爾摩大腦研究所的神經科學家菲奧娜·麥克納布和托克爾·克林伯格似乎已經找到了它的位置。為了做到這一點，他們讓參與者執行一項工作記憶任務，在任務中他們必須回憶計算機螢幕上紅色和黃色方塊的位置。有時，他們被要求記住螢幕上的所有專案（紅色和黃色），而另一些時候，他們被要求只跟蹤紅色專案而忘記黃色專案——這種行為類似於過濾垃圾郵件。在每次試驗開始時呈現的符號告訴他們，他們是必須只關注紅色方塊，還是讓顯示屏上的所有資訊都流入記憶。研究人員使用功能性磁共振成像記錄了受試者在指示期間的大腦啟用情況，以此來確定當一個人啟動心理垃圾郵件過濾器時，大腦的哪些部分變得活躍。
麥克納布和克林伯格發現，當參與者被告知他們需要過濾即將到來的試驗時，基底神經節（已知在運動和其他任務中很重要的區域）和前額葉皮層（被認為是大腦的理性“思考”部分）的部分割槽域比在非過濾試驗中活躍得多。研究人員發現，這些區域的活動水平的躍升對於高容量的人來說最大，而對於低容量的人來說最小。也就是說，當被告知他們需要過濾時，高容量的人會增加這些大腦區域的活動，以排除無關的專案。相比之下，低容量的人在被指示忽略無關專案時，這些區域的額外活動很少。因此，心理垃圾郵件過濾器的主要候選者似乎是基底神經節和前額葉皮層之間的合作努力。
在這種過濾機制中，前額葉皮層最有可能提供有關當前任務目標的詳細資訊，而基底神經節則提供心理力量來阻止與這些目標不符的資訊。
基底神經節在幫助控制資訊流入工作記憶方面的這種作用，與基底神經節的另一個主要功能非常相似，即選擇在給定情況下使用哪些運動，並抑制我們不想要的運動。特別有趣的是，基底神經節是進化上古老的大腦結構，在物種中高度保守；即使蜥蜴也擁有它們。因此，被認為是人類獨有的進行抽象推理和解決問題的能力，似乎依賴於比人類存在時間更長的大腦結構。過濾掉無關垃圾郵件的能力，似乎對蜥蜴和人類都至關重要。