汤姆斯塔福德（Tom Stafford）
认知神经科学博士，谢菲尔德大学心理学系讲师。汤姆喜欢研究，写论文。在此之前，他曾供职于英国广播公司，担任纪录片研究员和自由撰稿人。他也是一本心理学杂志的副主编。
马特韦布（Matt Webb）
既是工程师，也是设计师。在英国广播公司的广播与互动音乐部门（BBC Radio & Music Interactive）做研发，同时还以自由职业者的角色参与社交软件领域的项目。他喜欢读书，热衷于打理自己的博客。
前 言
你在阅读这段文字时，是否想过：你的眼睛是如何聚焦于文字之上的？你在思考时，你的手又是如何无意识地做出挠胳膊这一动作的？那些吸引注意的动作、噪声等干扰信息，又是如何被你过滤掉的？这一切的背后有着怎样的秘密？我可以告诉你，这其中大有文章。
大脑是一个异常复杂的信息处理环境。举视觉处理过程为例，它的任务之一是侦查视觉范围内的每一处运动，并在大脑里形成相应的表征，其速度之快、方位之广令人惊讶。另外，有一项任务是从落在视网膜上的光信号中解读出面孔信息，理解面孔所传递的情绪，并将这一情绪概念同样表征于大脑。
在某种程度上，大脑是模块化的，这应该能让我们更容易进行理解。不过，模块之间的边界并不是那么清晰。大脑处理过程的子系统彼此重叠，功能交错，并非整齐排列，彼此分明。通常，相同的任务可以在不同的地方，以不同的方式进行。它和发条装置或电脑程序这种清楚明确的机械系统不同，相同的输入不一定会得到相同的输出。无意识和有意识的行为通常高度交织，密不可分。看上去和意识完全分离的视觉体验，也会因为意识期望的改变而发生变化。
由于大脑的发展历史、计算能力和生理结构的限制，大脑里的信息转换变得复杂。虽然大脑的机理和结构必定会反映出它的发展和进化，但经过漫长的演化，我们已经很难追溯其原本的模样。大脑的计算速度要尽可能快我们所谈论的速度是亚秒级的然而，信息传递的速度仍有其局限。所有的这些限制，大脑都得想办法应对。
这一切不禁让人疑惑：那我们将从哪里开始？
认知神经科学是一门研究我们心理功能背后大脑机制的学科。它通过一系列方式（如大脑扫描和计算机模拟）来探究心理现象所对应的大脑区域、作用机理和实现方式。它既不同于传统的神经科学对大脑生理结构的浅层研究，也不是人们一般认为的心理学对人类内在生活的比喻式探索；它所关注的是人类意识体验和行为背后，时刻发挥着作用的基本要素和规则。
通过同时关注大脑基本的生理结构和高层次的意识现象，我们将会慢慢解开大脑的谜团，而在这个过程中，你不必成为认知神经科学家，就能收获这一领域的发现和研究成果。
本书的每一节都会为你展示大脑的一个奥秘，为你展示大脑每时每刻的工作状态。它不是教科书，更像是一种自助餐。你可以挑选你感兴趣的章节，尝试其中的练习和实验，看看大脑将会产生怎样的反应，从而了解大脑更多的机理和结构。
与此同时，我们想要向你展示，大脑意识层面的我和无意识的我并非相互分离它们之间的关系，更像是潮起和潮落。无论是无意识地手舞足蹈，还是有意识地产生行动，我们对认知能力的使用，就好比使用双手或一支笔。
在某种意义上，我们想要理解的是大脑所拥有的各项能力。比如说，人类视觉中所存在的盲点被不断掩盖的程度，什么样的声音或光一定会吸引我们的注意（以及什么不会），等等。借此，我们能设计更好的工具，创造更贴合大脑认知习惯的交互界面。我们将更了解自己，并以一种真切的方式与自己相遇。
认知神经科学是一门相当新的学科。大脑殿堂的大门才刚刚打开，这趟旅程将会充满新奇和乐趣。书中所提及的各种效应来自实际的观察，而它们背后的机制和产生原因众说纷纭。在撰写本书的过程中，我们也亲身体验过里面的练习和实验：看着自己的注意在房间里四处游走，发现自己开始模仿对面说话者的手势和姿态，还有观察车流中车辆的颜色。这些经历都格外有趣。在阅读科学文献时，我们对生活的各个面向也有了新的见解和认识，比如为什么有些网站看上去很难看，而有些则感觉十分美观。如果通过本书，我们让这个世界变得更易于理解，我们就成功了。如果你发现了新的话题或新的应用方式，请不吝赐教。这趟旅程，我们同样期待。
书名由来
hacker一词在媒体中声名狼藉，它通常是指那些侵入系统或以电脑为武器搞大破坏的人。然而，对于程序员来说，hack意味着对某个问题快速而到位地解决，或者将某件事高效完成的聪明方式。说某人是hacker，多有赞扬之意，意思是有创造力、有办法。本书的目的之一便是为这个词洗白，记录它好的一面，让毫不知情的人了解到hacker以创造为特点的参与准则。看看别人如何处理问题，通常是学习一项新技术最快的方式。
就像所有被隐藏的系统一样，大脑也吸引着无数充满好奇心的hacker。感谢近些年认知神经科学的发展，我们的那一点好奇得到了一些满足，让我们能为许多心理效应做出合理且有依据的解释，而不只是将这些效应简单列出。我们更能揭开它们的面纱，一窥究竟。
通过阅读本书，你会发现大脑有许多巧妙的处理方式，让你不禁赞叹它的聪明机智。不过，你也会看到大脑还有不少怪癖，我们能以各种意想不到的方式对之加以利用。这些都是认知神经科学为我们带来的新的发现和收获。
任何想要更多了解自己大脑的人，还有想要以此为基础进行再创新的人，都不能错过本书。而且，它非常容易上手。毕竟，我们每个人都有大脑。
如何使用本书
如果你喜欢的话，你可以将本书从头读到尾。不过，每个奥秘是相互独立的，你可以随意翻阅你最感兴趣的部分。你需要知道的是，本书正文部分设置有用灰体表示的参见项，供读者随时翻阅相关章节内容。
书中所有的练习和实验，我们都已尝试过，所以我们知道，对于大多数人来说，它们会带来一样的效果和影响，这些都是实打实的现象和实验。实际上，有些会出乎我们的意料，直到我们亲自试验后，才真的相信。本书总结了当前已有的知识通常是处于争论中的不同观点的概述。对此，请保持开放的心态，因为未来总会有新的研究结果出现，而我们的理解可能也需要随之改变。
通常，每个奥秘都涉及了大量相关研究，所以我们提供了不少资源以供参考，包括网站、书籍和学术论文。不妨以此进行扩展阅读，你将会发现更多有趣的故事。
至于学术论文，它们是科学知识的基石。它们可能很难获取，也很难理解。不过，我们依然将其列于书中。如果你真想刨根究底（并了解最前沿的信息），那么它们会是你进一步探索的方向。对许多科学家来说，如果某个论点没有被发表在科学期刊上，那么就等于无凭无据。所以，每一篇学术论文都需要经过同行评审这一步，即为同一领域的其他科学家所评论和审查。尽管这一方式有其缺陷，而且也会犯错，但正是因为它，科学才能集众人之智，还原其最本真的面貌，并保证一定质量。
期刊论文的引用方式相当严格，在本书中，我们沿用美国心理学会（American Psychological Association）的引用方式。举个例子：
Lettvin, J., Maturana, H., McCulloch, W., & Pitts, W. 1959. What the frogs eye tells the frogs brain. Proceedings of the IRE, 47 11, 19401951.
出版年份（括号里的数字）之前为作者名单。出版年份之后为论文标题，紧接着是期刊名称（斜体）。接着是卷号和版本号（括号里的数字）。页码在最后。你可能会在书中经常看见et al.，它代表的是及其他作者，紧跟在主要作者后面。
许多期刊会有电子版，你可以免费查阅，但不是所有期刊都有。大部分需要整刊订阅，不过有些出版商可以让你根据论文进行支付。如果你去图书馆（一般来讲是大学图书馆）查阅期刊，请确保图书馆不仅订阅了你想要的期刊，而且覆盖了你所需要查看的年份。
如果你足够幸运，你还可以在网络上找到部分论文的重印版。通常来讲，会有这种情况的是经典论文，或者是近期论文而作者已将出版后的版本上传至网络。你在使用谷歌搜索时，不妨键入：
论文全名；文件类型：PDF
或者，你可以搜索作者的名字，加上出版物。你会发现许多有价值的信息，无论是已出版的论文，还是未出版的研究成果。瞧，前面有一座金矿正等着你开采呢。
推荐阅读
如果你想要对某一奥秘进行一般性了解，而不是追着它刨根究底，你不妨尝试阅读与之相关的书籍。以下为我们推荐的书单，覆盖各个奥秘，让专业性知识也能走进寻常人家：
Descartes Baby： How the Science of Child Development Explains What Makes Us Human by Paul Bloom 2004.来自前沿研究人员的生动猜测。
Natural-Born Cyborgs： Minds, Technologies, and the Future of Human Intelligence by Andy Clark 2003.安迪克拉克（Andy Clark）在书中提出这样一个疑问智力究竟是我们与生俱来，还是为我们所使用的工具和技术的一部分？
Symbolic Species： The Co-Evolution of Language and the Brain by Terrence Deacon 1997.本书集不同学科之大成，让人目不暇接。
Consciousness Explained by Daniel Dennett 1991.这是一本关于心理学的哲学书。在最后，作者并未对意识给出解释，但这将是一段有趣的阅读过程。
Eye and Brain： The Psychology of Seeing by Richard Gregory 1966.本书幽默且涵盖丰富知识，是一本介绍视觉的经典之作。
The Nurture Assumption： Why Children Turn Out the Way They Do by Judith Rich Harris 1998.这是一本关于儿童发展心理学的很棒的读物，它质疑了父母对孩子人生有着最重要影响的假设。
Mind Wide Open： Your Brain and the Neuroscience of Everyday Life by Steven Johnson 2004.脑科学及技术的最新发展如何影响我们的自我认知。
The Language Instinct： How the Mind Creates Language by Steven Pinker 1995.这本书对我们天生的语言能力和大脑结构的相互印证进行了有说服力的论证。
Phantoms in the Brain： Probing the Mysteries of the Human Mind by V. S. Ramachandran & Sandra Blakeslee 1998.本书通过脑损伤故事来告诉我们大脑运作的机理。
The Man Who Mistook His Wife for a Hat and Other Clinical Tales by Oliver Sacks 1995.不同脑损伤患者的奇闻趣事，既信息丰富，又充满人文关怀。
如果你想阅读更有深度的内容，不妨看看下面几本：
The Oxford Companion to the Mind, edited by Richard Gregory 1999.一本权威而有趣的大脑论文集。
Godel, Escher, Bach： an Eternal Golden Braid by Douglas Hofstadter 1979.一本关于思维、机器和数学的经典著作，内容前后呼应、互相联系。我买的那本，封皮上写着，在城市中最好的心理健身房里，锻炼你的大脑。
How to Think Straight About Psychology by Keith Stanovich 1997.如何以批判性思维看待心理学话题。
本书架构
本书共10章，每一章有着自己的主题：
第1章 大脑内部
我们所面临的问题，不是简单的我们如何深入大脑内部进行观察，而是我们在观察到大脑内部之后，将如何谈论它们。想要了解大脑的内部构造，方法不少（从外部监测大脑反应，或从内部对大脑进行扫描）这些将占据本章内容的半壁江山。另一半则将在前面的基础上进行吸收提炼，进一步介绍大脑的关键区域，与你一同探索大脑的内部图景。
第2章 视觉
无论是眼睛的移动，还是从原始图像中重新构建和看见运动中的物体，这些都离不开视觉系统。视觉的覆盖范围很广（你可以把它和触觉相比较），它对我们来说格外重要。这一点，你也可以从本章的长度看出来。
第3章 注意
信息在进入意识层面之前，需要经过大脑的筛选，而筛选机制之一便是注意。注意有时候是主动发生的（比如你把注意放在某个事物上），但有时候也会被动产生（比如你的注意被某个事物不自觉地吸引）在本章，我们会看看注意在认知里所起到的作用及其局限。
第4章 听觉和语言
声音通常和事件有关。当你听到声响时，通常意味着某件事刚发生了。在本章，我们将一起看看耳朵的作用，接着聊一聊语言及大脑理解字、词、句的一些方式。
第5章 整合
我们极少只用某一种感官进行感知。相反，我们会尽可能使用所有能够搜集到的信息，使用视觉、触觉、听觉（语言）等。当感官信息相互协调时，我们的感觉会更为强烈。在本章，我们会来看看大脑如何整合不同的感官信息（而且该过程会自然而然地发生，就算我们本意并非如此），还有当感官信息相互冲突时，将会发生什么。
第6章 行动
本章将谈到身体大脑对身体的认知如何会被轻松迷惑，以及我们的身体如何与世界发生互动。你会发现自己对大小或距离的把握受到视觉的影响，另外，我们还会谈谈左撇子和右撇子这一话题。
第7章 推理
我们生来并非完美的逻辑机器，能和周遭世界相安无事已很不错。关于这一点，你看看我们擅长解决何种问题，而且会被哪些事情欺骗，就可以略知一二。
第8章 一体性
我们会整合各种感觉信息来构建和理解这个世界。我们无法直接感知因果效应，而只能通过观察两件事大致上同时同地发生来进行判断。这和我们感知复杂物体一样，它们有着相通之处：为什么我们看见的是一个人，而不是躯干、头和四肢的组合？它们背后有着相同的原理，我们将在本章进行深入探讨。
第9章 记忆
正是不断地学习和改变，成就了人类。本章将会聊到学习这一过程如何开始于非常短（通常是几分钟）的记忆，并向你展示大脑进行记忆和学习的几种方式。
第10章 他人
世界上的其他人是我们所在环境的特殊组成部分。可以说，他们受到了大脑的特殊照顾。我们非常善于察言观色，甚至会模仿别人的举手投足，还会受到他人情绪的感染。这些内容，我们都将在本章进一步阐述。
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