“数学家有三种类型，一种是会数的，一种是不会数的。”
不好笑的笑话？当然。但使这个笑话引人发笑的是，它是由我们对悖论的感知触发的，一种数学逻辑的崩溃，它激活了位于右前额叶皮层的大脑区域。这些区域对因果关系的感知很敏感，并提醒我们注意可疑或蹊跷的情况——可能存在危险的来源，在这种情况下，情况似乎不合逻辑。
艺术家M.C.埃舍尔的许多著名蚀刻作品也激活了类似的反应，因为它们描绘了违反因果关系的场景。他著名的“瀑布”展示了一个由木制水槽倾泻下来的水驱动的水车。水转动轮子，并被向上重定向回到水槽的入口，在那里它可以再次倾泻到轮子上，形成一个无限循环。这幅画向我们展示了一个几乎违反所有物理定律的情况，我们的大脑认为这种逻辑上的怪异之处很有趣——一个视觉上的笑话。
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使埃舍尔的绘画引人入胜的技巧是心理学家称之为“不可能的图形”的几何结构，它是一种线条形式，暗示了一个在我们经验中永远不可能存在的三维物体。包括威斯康星大学欧克莱尔分校的卡蒂亚·冯·卡罗利领导的团队在内的心理学家，已经使用这种图形来研究人类认知。当该团队要求人们从同样绘制的、不违反因果关系的插图中挑选出不可能的图形时，他们惊讶地发现，有些人比其他人更快地完成了这项任务。最令人惊讶的是，那些速度最快的人中，有的是患有阅读障碍的人。
阅读障碍通常被称为“学习障碍”。它确实会带来学习挑战。尽管其影响差异很大，但患有阅读障碍的儿童阅读速度如此之慢，以至于他们通常需要半年才能读完其他孩子一天可能读完的单词数量。因此，阅读如此缓慢的人却如此擅长挑选不可能的图形这一事实，对研究人员来说是一个很大的惊喜。毕竟，为什么阅读速度慢的人会对因果推理的视觉表征反应如此之快呢？
尽管心理学家可能感到惊讶，但许多与我交谈的患有阅读障碍的人并不感到惊讶。在我们在哈佛-史密森天体物理学中心的实验室里，我们进行了由国家科学基金会资助的研究，以调查患有阅读障碍的人的科学才能。患有阅读障碍的科学家克里斯托弗·托金向我描述了他对这种“不合时宜的事物”的敏感性。他很容易被花园里花丛中的杂草所困扰，他认为这种对视觉异常的敏感性是他作为一名专业科学家事业的基础。这种对因果关系感知的敏感性差异可能解释了为什么像卡罗尔·格雷德和巴鲁杰·贝纳塞拉夫这样的人，尽管一生都面临阅读障碍的挑战，但仍能够做出获得诺贝尔奖的科学成就。
在一项研究中，我们测试了有和没有阅读障碍的专业天体物理学家，他们在光谱中发现黑洞特征的模拟图形签名能力。患有阅读障碍的科学家——可能对花丛中的杂草很敏感——更擅长从噪声中挑选出黑洞，这在他们的职业生涯中很有用。我们实验室的另一项研究比较了有和没有阅读障碍的大学生记忆类似X射线的模糊图像的能力。同样，那些患有阅读障碍的人表现出了优势，这种优势在科学或医学领域很有用。
为什么阅读障碍会有优势？ 患有阅读障碍的人的大脑是否有什么东西使他们倾向于因果思维？或者，这是一种补偿形式，即由于患有阅读障碍的人阅读较少而发生的大脑差异？不幸的是，这些问题的答案尚不清楚。
我们确知的一件事是，阅读会改变大脑的结构。一个狂热的读者可能会每天阅读一个小时或更长时间，日复一日，年复一年。这种高度专业化的重复训练，需要对眼球运动进行不自然的精确、瞬间的控制，可以迅速地重组视觉系统，从而使一些通路比其他通路更有效。
当不识字的成年人被教导阅读时，法国斯坦尼斯拉斯·德阿纳领导的一项成像研究表明，随着阅读的获得，大脑发生了变化。但是，随着这些成年人发展了阅读技能，他们也失去了以前处理某些类型的视觉信息的能力，例如确定一个物体何时是另一个物体的镜像图像的能力。因此，学习阅读是有代价的，当人们学习阅读时，执行某些类型视觉处理的能力会丧失。这表明阅读障碍中的视觉优势仅仅是阅读经验差异的产物，是阅读障碍中阅读能力差导致的一种权衡。
我和我的同事认为，患有阅读障碍的人可能表现出视觉天赋的一个原因是他们难以管理视觉注意力。起初，一个困难会导致一个优势似乎很讽刺，但当你意识到我们所谓的“优势”和“劣势”只有在需要执行的任务的背景下才有意义时，就会理解这一点。
例如，想象一下你正在寻找一名有天赋的保安。这个人的工作是发现看起来奇怪和不合时宜的东西，当发现可疑的东西时——比如，花坛里意外的脚印——就报警。如果这是这个人的任务，你宁愿聘请一个优秀的读者，他有能力深入集中精力并沉浸在文本中，还是宁愿聘请一个对视觉环境变化敏感的人，他不那么容易集中注意力和屏蔽外界？
阅读等任务需要将注意力集中在单词上，因为你的眼睛扫描一个句子，以便快速准确地按顺序将注意力从一个单词转移到下一个单词。 但是，要成为一名优秀的保安，你需要一种相反的技能；你需要能够同时对所有事物保持警惕，虽然这对阅读没有帮助，但它可能会带来其他领域的才能。如果任务是找出不可能的图形中的逻辑缺陷，那么如果你可以同时将注意力分散在图形的每个地方，那么就可以更快地完成这项任务。如果你倾向于关注视觉细节，按顺序检查图形的每个部分，那么你可能需要更长的时间来确定这些部分是否构成整体，你将处于不利地位。
由安德里亚·法科埃蒂领导的意大利团队进行的一系列研究表明，患有阅读障碍的儿童通常表现出视觉注意力障碍。在一项研究中，法科埃蒂的团队测量了82名尚未被教导阅读的学龄前儿童的视觉注意力。然后，研究人员等待了几年，直到这些孩子完成二年级，然后检查了每个孩子的阅读学习情况。他们发现，那些在学前班难以集中视觉注意力的人，在学习阅读方面有更多的困难。
这些研究提出了这样一种可能性，即从很小的时候就存在的视觉注意力缺陷，是导致阅读障碍特征性阅读挑战的原因。如果这种理论成立，这也表明所观察到的优势并非阅读经验的偶然副产品，而是大脑差异的结果，而这种差异很可能从出生时就存在。
如果情况确实如此，鉴于注意力以非常普遍的方式影响感知，那么应该会出现许多优势。 虽然患有阅读障碍的人可能会错过环境中需要注意力集中的细节，但他们应该更擅长注意到更广泛分布的事物。 换句话说，虽然典型的读者可能会因为所有树木遮挡了视线而错过森林，但患有阅读障碍的人可能会更全面地看待事物，错过树木，但却看到森林。
在观察到的其他优势中，麻省理工学院的加迪·盖格及其同事发现，患有阅读障碍的人可以比典型的读者更广泛地分散他们的注意力，成功地识别同时在中心和外围闪烁的字母，而这些字母之间的间距要大得多。他们还表明，这种优势不仅适用于视觉事物，而且也适用于声音。在一项模拟鸡尾酒会声音的研究中，他们发现，与精通阅读的人相比，患有阅读障碍的人能够从房间里广泛分布的声音中挑选出更多单词。
在实验室中测量的这种优势观察是否适用于现实生活中的才能，仍然是一个悬而未决的问题。但是，无论原因如何，一个清晰的趋势开始出现：患有阅读障碍的人可能表现出看到他人往往会错过的全局（无论是字面意义还是比喻意义）的优势。 托马斯·G·韦斯特长期以来认为，跳出固有思维模式的思考是阅读障碍的历史组成部分，最近，医生布罗克和弗内特·艾德也提出了类似的观点。伦敦卡斯商学院的朱莉·洛根等社会学家也同意这一点。 洛根发现，阅读障碍在商业企业家中相对普遍；这些人倾向于以不同的方式思考，并在创造性地思考业务时看到全局。
无论机制如何，有一点是明确的：阅读障碍与视觉能力差异有关，而这些差异在许多情况下可能成为优势，例如在科学、技术、工程和数学领域。在物理学中我们知道，只有当存在温差，即热与冷之间的差异时，引擎才能进行有效的工作。只有当一切都相同时，才不会有任何有效的工作产生。神经学的差异同样驱动着社会这台引擎，创造出热与冷之间的对比，从而产生有效的工作。一个领域的缺陷可能会导致其他领域的优势，而正是这些差异推动了包括科学和数学在内的许多领域的进步。毕竟，数学家的类型可能远不止三种，而社会需要所有这些类型的数学家。