一名騎自行車的人正在街上騎行。標誌、樹木和消防栓呼嘯而過。當他們騎自行車時，他們的大腦會從他們所感知到但不再看到的事物中獲取信息。他們的大腦對這些信息進行分類——例如標誌上的顏色、形狀和文字——並選擇最重要的信息。據此，騎自行車的人會做出正確的轉彎並繼續前進。
弗里克·範·埃德（Freek van Ede）使用了很多騎自行車的比喻。這對於荷蘭的研究人員來說是有意義的。範埃德是阿姆斯特丹自由大學的認知神經科學家，研究注意力。他的重點不是外部注意力——某人此刻正在看什麼或正在關注什麼。相反，範埃德試圖理解內部注意力——大腦如何專注於並從大量傳入信息中準確地抓住它所需要的信息來指導未來的行為。
範埃德認為大腦是一個預測的器官。無論我們是騎自行車、開車還是接球，利用最近的經驗來指導即將採取的行動是我們大腦始終在執行的過程。 “它確實是認知的核心，”範埃德說。這個過程取決於工作記憶、短期存儲信息的能力，還有註意力——因為我們必須從存儲的信息中進行選擇，將其轉化為行動。 “這確實是一個基本過程，我認為這就是它吸引我的地方。我想了解它是如何運作的。”
儘管科學家經常形成分支學科，將大腦功能的不同方面視為離散的研究領域，但范埃德希望將工作記憶和注意力的研究結合起來，以更好地理解整個思維。一路走來，範埃德和他的同事開發了新技術來準確測量人們如何處理周圍的世界。
杜克大學認知神經科學家托比亞斯·埃格納 (Tobias Egner) 表示，範·埃德和他的合作者“真正推動了對注意力和工作記憶之間關係的研究，走向了新的方向”。 “在過去十年中，它確實獲得了新的動力，我認為弗里克的工作在這方面具有相當大的影響力。”
注重時間
在荷蘭烏得勒支大學攻讀本科期間，範埃德很高興地發現他可以在整個職業生涯中繼續學習和學習——他所要做的就是成為一名科學家。他特別記得是什麼吸引了他最終的博士後導師 Kia Nobre（現在在耶魯大學）。他記得“只是讀了她的研究，然後想，‘嘿，有人做的事情與大多數人有點不同。’”
當時，大多數認知神經科學家都從空間的角度來看待注意力——例如，將塊放在屏幕上的不同位置，並要求人們在塊中進行選擇。然而，諾布雷感興趣的是時間如何發揮作用。
範埃德也開始思考時間問題。畢竟，我們的一生不會被凍結在時間裡，對屏幕上的物體做出反應。我們周遊世界，按順序觀察事物。 “當我們跳舞，甚至騎自行車或做任何事情時，”範埃德說，“我們的動作都是精心編排的。”
獲得更真實的圖像意味著實時測量大腦活動，這就是 van Ede 使用的原因，或腦電圖（序列號：7/6/21）。 “我們可以在某人的頭骨上放置一個電極，這有點了不起……我們可以測量大腦發出的電活動，”他說。 “這意味著我們可以測量正在發生的大腦活動。”人們還可以在腦電圖帽中自由活動，從而更真實地接觸世界。
眼睛有它
起初，範埃德和他的同事將腦電圖與眼球追踪數據配對——這是一種確保參與者看到他們被告知的內容的方法。 “有一天，我決定真正深入研究眼睛數據，”範埃德說。 “我真的是出於好奇才這麼想的。”他發現，當有人被要求回憶有關屏幕上某個物體的信息時，他們的目光會轉向該物體曾經所在的位置，即使它已經不在那裡了。
這種閃爍可以通過微掃視來檢測——你的眼睛每秒會進行多次微小的無意識運動。這些微掃視是肉眼看不見的，並且比眼睛在觀看視覺場景時每秒進行兩到三次的掃視要小。
當研究參與者將注意力轉移到某個物體曾經所在的位置時，微跳視被系統地拉動朝著注意力轉移的方向。範埃德說：“我們很快意識到這一發現也為‘追踪心眼’開闢了新的機會。”大腦用來計劃未來行動的信息。
範埃德的實驗室使用這項技術表明，在為未來做準備時，大腦不會持有多條不同的信息，然後等到所有信息都輸入後才制定計劃。相反，大腦計劃可能採取的行動當每條信息進入時——儘管大腦最終只能選擇一個計劃。
埃格納說，範埃德“似乎非常擅長在舊設計上提出新的變化”，“以新的方式看待新措施和舊措施”。
這一令人驚訝的發現象徵著範埃德希望在他的實驗室中強調的好奇心驅動的研究。對大腦如何計劃行動的基本了解有一天可以幫助我們理解記憶障礙或註意力問題，但這並不是主要驅動力。範埃德說，他和他的團隊選擇研究的內容“有點基於我們的直覺，甚至是有趣的東西，或者基於我們想要追尋的一些有趣的發現”。
在最近的工作中，範埃德和同事正在尋找參與者玩耍時系統性地拉動微掃視的跡象在虛擬現實中。研究參與者在虛擬世界中工作，物體在其中流動，就像街道上的標誌一樣，而不是像此類測試中典型的那樣在屏幕上閃爍。與此同時，範埃德跟踪微小的眼球運動，以了解參與者的大腦如何利用他們最近遇到的信息來製定計劃。這離騎自行車穿越阿姆斯特丹的街道又近了一步。
