没好处也要试一试:是什么激发了我们的好奇心?

作者: Zach St. George

来源: 果壳网

发布日期: 2016-03-24

好奇心是人类的一种基本欲望,它驱使我们不断学习、发明、探索和研究,尽管这些行为并不总是带来直接的物质回报。好奇心的驱动力可能源于对新奇事物的追求,以及填补信息空缺的欲望。研究表明,好奇心在大脑中表现为一种概率算法,帮助我们以最有效的方式获取知识。此外,好奇心还与避免乏味情绪有关,它促使我们在满足基本需求后继续寻找新的刺激和知识。

人类有进食的欲望,有喝水的欲望,有繁衍的欲望。好奇心也没什么区别,卡耐基梅隆大学的心理学和经济学教授乔治•勒文施泰因(George Loewenstein)说。我们无法满足的不断学习、发明、探索和研究的欲望 “值得与其他欲望拥有同等的地位。”

好奇心的奇怪之处在于它似乎并不与任何具体奖励相关。“好奇心所带来的理论谜题就是,按照定义,好奇心驱使下获得的信息无法给人带来任何外在的好处,那为什么人们还会如此强烈地被它们吸引呢?”勒文施泰因曾写道。有机体寻求食物、饮水、交媾、住处、休憩、财富,或者其他无数能提供营养或使之愉悦的东西是说得通的,但推断重力的本质或登上月球又能带来什么好处呢?

一个简单的答案是,我们永远不知道今天学到的知识明天是否会有用。无论仅仅是放弃一片还不错的饲料地,还是飞向宇宙,探索似乎的确有些疯狂——不过当然,你永远无法真的知道食物是否会被耗尽。从演化的角度来看,查拉萨尼说,不断寻找是有着充分理由的。信息能帮助我们更好的选择,适应不断变化的环境。或许哪天我们就会需要月球基地呢。

好奇心并不仅仅是探索漫游的欲望。我们会对特定的事物感到好奇,而不同的人所好奇的特定事物也并不相同。有人专门研究一项东西,有人什么都爱。这种兴趣上的区别告诉我们,一定有某种东西将我们引各自独有的着迷对象,而不只是有单纯的漫游倾向而已。

好奇心在本质上是一种概率算法——我们的大脑不断计算着哪种途径或行为最有可能让我们用最少的时间、获得最多的知识。如同维基百科页面上的链接一样,好奇心建立在其本身的基础上,每个问题都导向下一个。也正如浏览维基百科的这个无底洞一样,你在哪里开始决定了在哪里结束。这就是好奇心的有趣之处:它更多是关于我们的已知,而非未知。

用最基本的术语来说,你可以将好奇心描述为动机加方向的函数。前者并不像看上去那么明确:口渴、饥饿、性欲——我们的其他欲望都有清晰的动机。但好奇心是由什么激发的呢?

十九世纪的德国哲学家阿图尔•叔本华(Arthur Schopenhauer)相信,生活的首要任务是“生存下去”,紧接着就是“躲避如同猛禽般盘旋在我们上空、准备在生活缺少需求时侵袭的乏味情绪。”感到满足就是感到乏味,而好奇心则是解决方案。

但乏味本身并不能完全解释好奇心。“老观点是,好奇心和乏味情绪是同一个连续谱的两端。”勒文施泰因说。而新的观点认为,乏味之于好奇心,并非饥饿之于饱腹,或干渴之于满足。相反,乏味是“大脑产生的信号,意味着你没有利用好一部分大脑”,就像坐在脚上太久时产生的发麻感一样。乏味提醒我们要动动脑筋,但除了好奇心以外,其他东西也能解决乏味感——比如食物或性。此外,就算我们并没有感到无聊,好奇心也会突然产生。

事实上,我们很容易放弃自己想要或喜爱的东西以学习新的。

人类和其他灵长类往往会用手中已有的奖励交换未知的信息。研究者们使用所谓“强盗任务”来衡量这种倾向——起这个名字是因为赌博用的老虎机有个别名叫“独臂强盗”。在强盗任务里,实验对象必须反复地在几个图像或其他选项中做出选择。

不同的选项与不同的回报可能性(通常是金钱)相关,而随着时间流逝,实验对象会了解到哪些选项最有可能给他们回报,并会不断选择这些选项。但是,当一个从未见过的选项出现时,人们常常会放弃可能的回报而选择新选项:万一新选项会带来更大的收益呢。

大脑研究表明,这种“新奇加分”——我们加诸新选项的额外分量——至少部分来源于它带给我们的愉悦情绪。例如,2007年的一项研究发现,正如同巴浦洛夫的狗会在铃响时流口水,我们大脑中处理爱意和甜食这类奖励的部分也会在我们期待发现新事物时被激活,就算这种期待最终并没有成真。研究者总结,这些发现“提出一种可能:新奇感本身就像是一种奖励。

在1994年的一篇论文中,勒文施泰因推论,好奇心的方向是由“信息空缺”决定的,就是突然发现自己不知道某样东西,以及立即产生的填补这一空缺的欲望。这种认知空缺可以是存在于物质世界(这怪虫子是啥?),也可以是精神上的(什么是爱?)。他的理论很好地说明了为什么Upworthy网站的头条都那么无法抗拒(妈的,《也许我早就已经喜欢海牛的22个理由》到底是什么?

),以及为什么好奇心既是强项,也是弱点(你知道海牛的乳头长在它们腋下吗?)。

然而,要让我们上钩,信息空缺就既不能太大(标题是用看不懂的葡萄牙语写的),也不能太小(事实之一:海牛生活在佛罗里达州)。在2009年的一项研究中,一组研究者(包括勒文施泰因在内)让实验对象躺进功能性磁共振成像仪中(fMRI),然后询问他们一些小问题:什么乐器被发明来模拟人唱歌的声音?地球所在的星系叫什么?

(答案:小提琴;银河系。)对每个问题,实验对象都会估计自己对答案的确信程度。研究者还要求实验对象给自己对问题的好奇程度评级,并记录他们大脑中的奖励中心作出反应的强度——对好奇心的另一量度。

婴儿也同样喜爱新鲜、但又不那么新鲜的事物,罗彻斯特大学的一位神经科学家西莱斯特•基德(Celeste Kidd)说。

在2012年的一项研究中,她和她的同事们让七到八月大的婴儿坐在屏幕前,屏幕上展示着三个有图案的盒子,每个盒子里都有一样物品,比如曲奇饼干、勺子和汽车等。盒子里的东西会以某种特定的方式出现,“就像打地鼠一样。”其中一些方式出现得更加频繁,因此基德能让某些出现次序显得更少,因此也更出乎意料。

基德说,我们大脑直觉地寻找 “刚刚好”的新奇程度,就像去书店。“你不会挑儿童书,也不会挑读过很多次的书。”另一方面,如果你选了一本根本无法理解的书,比如俄罗斯的天体物理学课本,那你也会面临同样的问题。“它不会很有趣的。”要想学点什么,你必须有可以着手的地方:下一个支撑点不能离上一个太远,不然你可能够不到。因此,当大脑促使你尽可能快地收集知识时,它会自动引导你避开太大或太小的空缺。

要检验这种估算方式是怎么奏效的,机器人是很好的工具。但由于机器人缺乏动机(好奇心的原始配方),你必须首先给它些动机。要做到这一点,只需给机器人设置寻求奖励的程序,德国波鸿鲁尔大学一位研究人工智能的博士后瓦伦•科佩拉(Varun Kompella)说。奖励是什么并不重要(甚至连一个数字都行),只要机器人知道奖励存在,并且想要获得奖励就行了。类似地,它不能知道该如何获得奖励。

就像人类在学到新东西时会获得多巴胺刺激一样,即使新知识似乎完全没用,机器人的动机系统也能让学习过程成为奖励本身。

科佩拉用一只iCub机器人来实验,它是一个开源人型机器人,有着奶油色的皮肤,银色的关节、眼睛、手指甚至乳头……只是没有头发和腿。在他发给我的一个视频中,iCub被直接放在地上,面前是一张桌子,桌子中间有个塑料杯。机器人开始前后摇晃,握紧拳头,然后又松开。最初,所有新动作都能教给它一点东西,因此奖励来得很快。但不久之后,它就学完了所有的肢体动作。

接着,突然之间,在向前随机动作的过程中,机器人打翻了杯子。这件事使它获得了奖励,更重要的是,表明了这是获得知识的一种新渠道。这就是在海上航行数月的水手,刚刚发现了一只陆鸟。这就是首次听说珠峰的乔治•马洛里。这就是好奇心,不再是随机的,而是受到了指引。

那接下来呢?计算什么行为最有可能让它获得下一个奖励的概率算法决定了这一问题的答案。在这种情况下,算法会表示,由于在杯子所在区域移动手臂使它学会了新动作(还获得了奖励),所以比起完全无视杯子自己做些随机动作、或者对杯子做完全不同的事,在相同的区域做类似的事更有可能让机器人学会新的技能。为什么要关注杯子?因为它就在那儿。

最终,科佩拉的iCub机器人学会了抬起杯子、移动杯子,以及把杯子放在桌上的某个点上,而第三个正是科佩拉想让它完成的任务。但在很大程度上,它自学成为了扔杯机,是因为它被固定了在地上,面前还只有一张放着杯子的桌子。它并没有多少选择。

预测,甚至控制好奇心能帮助我们更有效率地教学,更好地理解精神疾病,更持久地使人快乐;生活的趣味将会无穷无尽。但研究好奇心的困难程度也表现出了它的无尽性,要真正引导好奇心几乎是不可能的。现在,我们只有更多的问题需要回答。

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