你在上学上课的时候，有没有走神被老师抓到过？在人们的日常经验中，注意力集中常被视为学习的前提。许多课堂和会议场景中，走神往往被认为是效率下降，甚至是缺乏自律的表现。然而，越来越多的神经科学研究指出，人在发呆、漫步或无目的浏览环境时，大脑并没有进入停滞状态。相反，大脑内部仍在持续处理信息，尤其是与外部环境结构、空间线索和视觉特征有关的内容。

这种状态并不属于主动学习，但也不是无效消耗。近期发表在《自然》杂志的研究进一步证明，大脑在没有明确任务、没有奖励反馈和没有外部指导的情况下，依旧会对所接触的信息进行整合和重组。这意味着，当我们认为自己处于放空时，大脑正在利用经验本身，构建和更新内部的世界模型。

发表在《自然》杂志的相关研究（图片来源：参考文献[1]）

大脑在无意识中进行的学习过程

在以往关于学习的认知框架中，学习通常被理解为需要明确的目标、反馈和训练过程。例如，人们通过答题来检验记忆，通过反复练习来提高技能。然而，神经科学的最新证据显示，大脑并不完全依赖外部指令来更新自身。即便在缺乏目标、奖励和监督的情况下，大脑仍然会依据所处环境，主动提取信息并进行处理。

研究团队通过对小鼠大脑活动的记录，捕捉到了这一过程的神经基础。小鼠在虚拟现实环境中自由行走时，研究者同时记录了多达数万至近九万个神经元的活动变化。实验中，小鼠并未被赋予特定任务，也没有任何奖励提示。然而，大脑视觉皮层及其高级区域的神经元活动仍发生了明显的可塑性变化。这种可塑性变化表现为，大脑逐渐提高了识别环境中视觉纹理和空间分布规律的能力。

这些变化并非源于外部反馈，而是来自持续的感官体验本身。大脑会根据反复出现的视觉特征，对神经元之间的连接强度进行微调，使得相关信息在未来更容易被识别和调用。换言之，大脑在无意识状态下，通过反复暴露于环境，从中获取信息，并形成相对稳定的内部表征。

这一过程对应于认知科学中的无监督学习机制，无监督学习意思就是，系统可以依靠输入数据的内在规律进行分类和组织，而不需要预先提供标准答案。研究表明，人类对语言口音、空间方位感以及社会行为规范的许多基础认知，便是在早期无明确指导的日常经验中逐渐形成的。

因此，当一个人处于发呆或放松状态，感官仍在接受环境信息，大脑也仍在进行内部模型的调整和更新。这一过程并非低效的注意力中断，而是一种自然且持续的大脑学习方式。

走神状态为何能提高后续学习效率

在完成对无监督学习机制的观察后，研究团队进一步比较了两类小鼠的学习表现，一类曾在虚拟环境中曾经自由探索，另一类此前未接触过相同环境。结果显示，前者在随后进行带有奖励和明确目标的学习阶段中，掌握任务的速度明显更快。

大脑在自由探索阶段会先形成对环境的整体表征，这使其在随后进行带有明确目标的学习时无需从零开始理解信息结构，从而提高效率。神经记录显示，高级视觉区会在无监督学习阶段逐渐对关键信息变得敏感，之后只需加入与目标或奖励相关的调控信号即可完成任务学习。这种先建立整体框架、再细化目标关联的机制，减少了对外部反馈的依赖，有助于加快并稳定学习过程。

走神也可能是大脑在无监督学习机（图片来源：作者使用AI生成）

这种增强效果并不仅限于具备奖励约束的任务学习。日常生活中的许多技能获取，如熟悉新的工作环境、理解社交互动规则或记住物体摆放位置，往往也具备类似特征。人在观察、漫步或短暂发呆的过程中，大脑会自动归纳环境信息，并在之后需要决策或执行时迅速调用。

所以说，在认知层面，走神状态并不等同于注意力缺失，而是一种允许大脑整合经验、建立抽象模型的必要阶段。这一过程对于后续的理解、判断和行动具有实际价值。

总结

从最新的神经科学结果来看，走神、发呆或漫无目的地观察环境，并不是无效的停滞状态。大脑在这些时刻仍在持续记录、筛选和整理信息，这一过程能够在后续需要集中注意力时提供认知基础。换言之，学习不完全依赖外部指令和强化反馈，自发的体验和自然暴露同样能够塑造大脑内部的表征结构。

过度追求持续专注可能会增加压力，并使信息吸收变得僵硬。适度留给大脑处理的缓冲时间，例如散步、静坐或短暂的视线转移，能够支持内容的吸收和记忆的巩固。学习不是一条单一的直线过程，而是包含整理、吸收与再理解的循环阶段。允许自己在日常中存在一些不被安排的时刻，可能反而有助于整体认知效率的提升。

参考文献：

[1] Zhong, Lin, et al. "Unsupervised pretraining in biological neural networks." Nature 644.8087 (2025): 741-748.

[2] Yang, Zinong, et al. "Attentional failures after sleep deprivation are locked to joint neurovascular, pupil and cerebrospinal fluid flow dynamics." Nature Neuroscience (2025): doi: 10.1038/s41593-025-02098-8.1-11.

策划制作

作者丨褚宏伟 湖南师范大学硕士生导师；杨 超 深圳理工大学科普主管、中国科普作家协会会员

审核丨赵宝锋 辽宁生命科学学会会员、研究员

来源: 科普中国新媒体

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