人类一个独特的特征是具有走神——注意力从手头的任务转移到与任务无关的想法——的能力。走神有一些好处，比如增加了我们的创造力；但也有一些负面影响，比如会让我们在应该执行的任务中出现错误。有趣的是，我们醒着的时候有一半时间都在走神。大脑是如何帮助我们走神的呢？研究表明，走神时我们对外部世界信息的反应会被干扰。换句话说，大脑的工作重心从处理来自外部环境的信息转移到处理我们内心世界的信息上，这让我们在心理上走神到另一个时间和地点。虽然在走神时我们对外部世界的注意减少了，但我们仍然具备监测周围环境中突发事件的能力。这表明即使我们正在走神，我们对外界环境中发生的事情都还是很清楚的。
科学家如何定义走神？
想象一下：在一个阳光明媚的日子里，你坐在教室里，老师正热情地向同学们讲解我们的大脑能够做什么。一开始，你密切注意着老师说的话；但是，当你意识到自己的肚子在咕咕叫时，从老师嘴里发出的声音就逐渐“消失”了，你开始想起昨晚吃的美味冰淇淋。你曾经在类似的情况下走神吗？你的眼睛盯着你的老师、朋友或父母，而你的思想却偷偷地走神到另一个时间和地点去了。你可能会回想起看过的一场体育比赛，或者幻想着即将到来的周末要去新的游乐园，或者哼着脑海中挥之不去的最喜欢的歌。这种体验就是科学家们所说的走神(如图1所示)。
图1. 在科学课上，老师正在问一个关于大脑的问题，一些学生可能会专注于老师讲的内容，而另一些学生可能正在想着昨天的篮球比赛、哼着自己最喜欢的歌，或者想着放学后去吃冰淇淋。这些思考与大脑无关事情的学生此时正在“走神”。
走神的利与弊
人类在醒着的时候，平均有一半时间是在走神。不同的人之间走神的倾向存在个体差异，影响这种倾向的因素有很多。例如，老年人平均比年轻人走神更少。而且，经常悲伤或忧虑的人比那些快乐和无忧无虑的人更容易走神。与执行新奇而有挑战性的任务相比，我们在执行熟悉的任务时也会更容易走神。走神也有不同的类型，例如当我们对当前正在做的事情感到厌烦时，可能会有意地走神；其他时候，我们的大脑会不经意地走神。
既然我们有这么多时间在走神，这是否意味着走神对我们有好处？走神当然有好处。例如，大脑在走神时会做的一件事就是为未来做计划。事实上，当我们走神时，我们更有可能在制定计划，而不是在不切实际地幻想。提前计划是对时间的很好利用，因为它能让我们有效地完成日常任务，比如完成家庭作业、练习足球和准备表演。当我们走神时，我们也可能会反省自己。这个反省自己如何思考、如何行动、如何与周围的人互动的过程是自我认同的重要组成部分。走神还会激发创造力。研究表明，有时我们被困在一个具有挑战性的数学问题，或在创作音乐和画画时毫无灵感，不妨先休息一下暂时不思考这些问题，让思想神游到另一个话题上。这最终会导致一个“啊哈”的顿悟时刻，这一刻我们可能会想出一个创造性的解决方案或想法。
然而，走神也会造成消极的结果。例如，在课堂上走神意味着你错过了老师讲的内容，在做作业的时候走神可能会出现错误。在极端情况下，被诊断为抑郁症的人会不断地陷入对自己的问题或其他负面经历的思考中。那些被诊断为注意力缺陷/多动障碍的人会不断地转移他们的注意力焦点，在不断的“走神”之中，因此可能很难完成一项任务。总之，走神对我们来说是好是坏取决于持续的时间和走神时想的内容。
图2. 脑电图(EEG)。步骤 1：为了记录EEG信号，研究人员会给志愿者戴上一个有电极的帽子。步骤 2：每条波浪线表示一个电极记录的活动情况。在记录志愿者的大脑活动时，研究人员通常给他们呈现一些图像(如篮球)或声音。步骤3：科学家们计算了同一图像/声音在多次呈现后的志愿者们的平均脑电活动。他们绘制出一个事件相关电位(ERP)的波形，其中时间(毫秒)绘制在x轴上，电压(微伏，表示ERP成分的大小)绘制在y轴上。在x轴上，0表示刺激(如篮球图像)出现的时间。ERP波形包含多个高低点，称为波峰和波谷。一些特殊的波峰和波谷被科学家们用特殊的名字命名。例如，在图像呈现后约300毫秒出现的波峰通常称为P300成分。
如果让你做一个实验测量走神，你会怎么做？科学家们提出了几种方法，其中一种叫做经验抽样。当志愿者在实验室里做电脑任务，或者当他们在日常生活中做家务时，研究人员会随机让他们报告此时的注意状态。也就是说，他们需要停下手头的工作，问问自己正在想什么：“我在工作吗？”(我的注意力是否在手头的任务上?)或者“我是不是走神了？”(我的思绪游离到另一个时间和地点去了吗?)。因此，经验取样收集志愿者的即时体验，能让科学家了解人们的走神有多频繁，以及走神如何影响人们与环境的互动方式。
科学家们还通过记录脑电图(EEG)来研究走神，这是一种测量大脑电活动的技术。这种电活动，在脑电图记录中看起来像波浪线(见图2，步骤2)，在大脑的所有部位都可以观察到，并且一直都存在(即使我们睡着了)。对大脑电活动的测量帮助科学家了解大脑如何让我们思考、说话、移动，以及做所有有趣、有创意、有挑战性的事情！为了记录脑电图，科学家们在志愿者的头皮上放置了一种叫做电极的特殊传感器(图2，步骤1)，每个电极记录电极下区域的神经元(脑细胞)活动(图2，步骤2)。然后，观察志愿者大脑对呈现的图像(如图2中的篮球图片)或声音的反应。科学家们把相同的声音或图像多次呈现给志愿者，并计算出他们的大脑对图像或声音反应的平均活动，绘制出一种称为事件相关电位(ERP)的波形。它的波形中包含几个高点和低点，称为波峰和波谷(图2，步骤3)，代表大脑随时间推移对图像或声音的反应。一些常见的波峰和波谷具有特定的ERP成分名称。例如，在呈现图片或声音大约300毫秒(只有3/10秒)之后出现的峰值通常称为P300 成分。基于几十年的研究，科学家们已经证明，这些ERP成分反映了我们的大脑对看到或听到的事件的反应。ERP成分的大小(以电压度量)反映了响应的强度，而这些ERP成分的时间(以毫秒度量)反映了响应的时间。现在你问问自己，“我刚才是在全神贯注地看前面那句话，还是在想别的事情？”——这就是一个经验抽样的例子。正如你现在意识到的，当我们被问及当前的注意状态时，我们可以相当准确地报告它。
图3. A.走神对我们处理环境中事件的能力的影响。大脑对外界事件(如篮球和足球的图像)的处理在走神期间会减少。走神状态(绿线)中P300成分的波峰值比做任务状态(灰色线)更小，这个ERP波形是由位于头部后面位置(用红色圈出)的电极记录的。B.走神减弱了我们监督自己行为的能力，使我们更容易犯错。走神状态(绿线)与错误相关的消极ERP成分波谷值比任务状态中(灰色线)的小，这个成分是出现在大约250毫秒时的波谷，由靠近头前部位置(用红色圈出)的电极记录。
在我们走神时与环境的互动会发生什么变化？科学家们提出了一个称为“去耦合假说”的想法，即在走神期间，大脑的资源会从我们周围的环境转移到我们的内心世界[2]。这个假说认为大脑有一定数量的资源，这意味着一旦走神使用了它所需要的资源来进行内心的思考，那么就只能剩下有限的大脑资源来对我们周围的环境作出反应。
为了验证这一假设，科学家们结合了经验采样和脑电图来探索走神如何影响我们与环境的互动。他们请志愿者对一系列图像进行分类，他们需要在一堆非目标图像(如篮球图像)中看到少有的目标(如足球图像)时需要做出反应。在整个测试过程中，研究人员都会用脑电图记录志愿者的脑活动，同时还会随机让志愿者报告注意状态报告是“正在执行任务”还是在“走神”。根据志愿者的脑电图和经验取样报告，科学家们发现大脑对非目标的反应在走神期间比在执行任务期间有所减弱。这可以在图3A中看到，与在执行任务时的P300成分(灰色线)相比，在走神时的P300成分更小(绿色线)。这表明当我们走神时，大脑对环境中发生事件的反应会受到干扰。
你有没有注意到，如果你在做作业的时候走神，你会更容易出错？许多实验也证明了这一点！这使一些科学家质疑当我们出错时，大脑中发生了什么。他们特别测量了一种反馈错误相关的消极ERP成分，这让科学家们知道我们在执行一项任务时是如何密切监控自己的反应的。科学家们发现，与工作时相比，走神时反馈错误相关的消极ERP成分减少了(如图3B所示)。这表明，走神会对我们监控自身表现和调整行为的能力产生负面影响，使我们更有可能犯错误。所有这些研究都为一种假设提供了证据：当我们走神时，我们对周围环境的反应就会受到干扰。
走神是否减弱了所有对环境的反应?
此时，你可能会想：在走神的过程中，我们对周围世界的所有反应都减弱了吗？这似乎不太可能，因为即使走神了，我们通常也能对外部环境做出反应。例如，我们在走路时可能会走神，但大多数人在从一个地方走到另一个地方时很少会碰到东西。科学家也问了同样的问题，为了回答这个问题，他们让志愿者读一本书，同时听一些与书无关的音调。大多数的音调都是相同的，但在这些相同的音调中，罕见的特殊音调自然地吸引了志愿者的注意。这时研究人员发现，志愿者在走神时和在执行任务时对这种罕见音调的关注程度是一样的。换句话说，我们的大脑似乎很聪明，知道在走神的时候哪些注意过程应该被打断，哪些应该被维持。在正常情况下，我们的大脑会忽略环境中的一些普通事件，来保持我们的思路连贯。然而，当环境中发生一个意想不到的事，或一个可能很危险的事，大脑会将我们的注意力转移到外部环境，这样我们就可以对潜在的危险事件做出反应。想象一下，当你走在街上，想着这周末想看的电影。此时你可能听不清汽车引擎的噪音，也听不清周围行人的说话声。然而，如果一辆汽车突然大声鸣笛，你会立即听到喇叭声，这将把你从走神状态拉回来。因此，即使在走神的时候，我们仍然对自己忽略的和我们在外部环境中注意到的事保持着清醒的头脑。这使得我们能够对那些不寻常或者潜在的危险事件做出敏捷的反应，让我们把注意力重新集中到外部环境上。
综上所述，大脑似乎能够影响我们对周围外部环境做出的反应来实现走神。保持我们的思想不受外部干扰，让我们完全沉浸在走神中是很重要的。我们才刚刚开始了解走神这种神秘的思维体验，科学家们正在积极研究当我们走神时大脑里发生了什么。关于走神的知识将帮助我们更好地理解如何利用它，同时避免与走神有关的问题出现。
术语表 Glossary
走神(Mind Wandering)：一个人思考与他/她执行的任务无关的事情的时刻。
经验取样(Experience Sampling)：要求一个人报告经验的科学方法，这里报告的是当他或她在实验室环境中或现实世界中时，在集中注意力还是在随意地走神。
脑电图(Electroenceph-Alogram)：通过放置在头皮上的电极测量大脑中许多神经元的脑电波活动。
事件相关电位(Event-Related Potential)：脑电图平均信号的波峰或波谷反映了大脑对我们看到或听到的事件的反应。
P300：一种ERP成分，当一个人看到一幅图像或听到一个声音后，其峰值一般在300毫秒左右(因此称之为“P300”)。它反映了大脑对所见所闻信息的处理过程。
参考文献 References
[1] Smallwood, J., and Andrews-Hanna, J. 2013. Not all minds that wander are lost: the importance of a balanced perspective on the mind-wandering state. Front. Psychol. 4:441.
[2] Smallwood, J. 2013. Distinguishing how from why the mind wanders: a process-occurrence framework for self-generated mental activity. Psychol. Bull. 139(2013):519–35.
[3] Smallwood, J., Beach, E., Schooler, J. W., and Handy, T. C. 2008. Going AWOL in the brain: mind wandering cortical analysis of external events. J. Cogn. Neurosci. 20:458–69.
[4] Kam, J. W. Y., Dao, E., Blinn, P., Krigolson, O. E., Boyd, L. A., and Handy, T. C. 2012. Mind wandering and motor control: off-task thinking disrupts the online adjustment of behavior. Front. Hum. Neurosci. 6:329.
引文 Citation
Kam J (2017) The Wandering Mind: How the Brain Allows Us to Mentally Wander Off to Another Time and Place. Front. Young Minds. 5:25.
中文引文 Chinese Citation
Kam J (2017) 关于“走神”的那些事. Front. Young Minds. 5:25.
作者 Authors
Julia W. Y. Kam
小小评阅人 Young Reviewers
Krishna，Darius，Wyatt，Schuyler，Sybille，Paceyn
编辑 Editor
Robert T. Knight
科学顾问 Science Mentors
Vinitha Rangarajan
中文翻译&编辑
张青 范雪如
中文审校
左西年
