巡迴訓練

用於大腦鍛鍊的電腦遊戲

你的大腦年齡已達 60 多歲,川島隆太宣佈。這位來自日本東北大學的神經科學家,其虛幻的頭部在任天堂螢幕上搖晃著並告誡道:如果你的大腦比你還老,你就應該注意了!

這位 34 歲的生物物理學博士候選人對此感到惱火,決定為此做些什麼。我將每天訓練我的大腦。

許多研究強調了腦力鍛鍊對認知健康的好處,我知道在追求更敏銳頭腦的道路上我並不孤單。例如,2002 年發表在《美國醫學會雜誌》上的一項聯邦資助研究發現,定期練習可以提高老年人的推理能力和記憶力。而且,鑑於市場上不斷湧現的電子謎題和遊戲數量,各公司非常願意提供幫助。迄今為止,僅在日本,任天堂就售出了超過五百萬份大腦遊戲。


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但是它們用起來怎麼樣呢?為了找出答案,我決定試用三款新發布的產品——所有這些產品都標榜自己是在科學家的幫助下設計的:任天堂的《腦力鍛鍊》(Brain Age)、Learning Enhancement Corporation 的《BrainWare Safari》和 CyberLearning Technology 的《Smart BrainGames》。

遊戲開始

任天堂是《馬里奧兄弟》等拇指反應遊戲的王者,長期以來以擁有貓鼬般速度的青少年為目標受眾。但今年四月,任天堂推出了《腦力鍛鍊》(Brain Age),這是一款面向成人的精巧遊戲,它更合理地只需要我們用塑膠手寫筆塗鴉。《腦力鍛鍊》(Brain Age)(19.99 美元;任天堂 DS 控制器,129.99 美元)是《腦力訓練》(Brain Training)的美國版,後者於 2005 年在日本迅速流行起來。

《腦力訓練》(Brain Training)是東北大學神經科學教授川島隆太的創意。他的概念是:你的大腦有自己的年齡,獨立於你的身體。如果你不使用它,它就會變老;如果你使用它,它就會變得更年輕。遊戲的目標是讓你的大腦年齡儘可能低。最終目標是 20 歲的大腦年齡。(據推測,人們不喜歡被告知他們擁有 13 歲孩子的思維。)控制器會計算你在各種遊戲中的得分,並將你放在川島透過測試 20 歲至 70 歲真人獲得的曲線上。

控制器展開後類似於小型宇宙飛船的儀表板。但是,要玩《腦力鍛鍊》(Brain Age),你需要將它側過來,使其類似於一本書。觸控式螢幕可以識別幾乎難以辨認的筆跡。當你書寫時,揚聲器會發出令人愉悅的沙啞聲音,就像鵝毛筆在羊皮紙上書寫一樣。

當 FedEx 交付我的提前副本時,我急切地插入了卡帶。川島隆太的容貌出現在左側螢幕上,引導我完成初步的大腦檢查:斯特魯普測試。我看到了黑色、藍色、紅色和黃色這些詞,並以這些顏色呈現——除了黑色有時是紅色,黃色是藍色。(當你嘗試將例行的自動化任務(例如識別顏色)與需要有意識注意力的任務(例如能夠將單詞命名為紅色,即使型別是黑色)結合起來時,結果是干擾,或斯特魯普效應。這種現象最早是由約翰·裡德利·斯特魯普在 20 世紀 30 年代觀察到的。)按照指示,我大聲說出這些詞,小心不要讓顏色分散我的注意力。控制器解釋了我的聲音。

當我得到令人惱火的訊息,說我的大腦年齡已經到了許多人都在考慮退休的年齡時,我開始進行日常訓練:快速算術、朗讀經典書籍(川島隆太相信你會誠實地說明何時翻頁)、從旋轉、滑動的誘餌雲中挑選數字。

在我認為表現出色之後,川島隆太宣佈我的大腦年齡為 51 歲。這是一個警鐘!我擔心你的大腦在向你求助!憤怒之下,我飛速做完數學練習,怒視著需要記憶的單詞列表,並數著數字,直到我的額葉開始從額頭散發出熱量。嗯,川島隆太沉思道。你的大腦似乎有點累了,不是嗎?

第二天早上確實很累。我犯了一個錯誤,在深夜訓練我的大腦,讓我的腦袋嗡嗡作響,以至於無法入睡。在接下來的一週裡,我努力練習(在早上)並降低了我的大腦年齡。當然,與任何影片遊戲一樣,一旦我學會了一些與智力無關的技巧,我的分數就提高了。例如,在名為 Calculations100 的活動中,當問題在螢幕上向上滾動時,我發現我可以向前看並解決下一個問題,而我的手會自動寫下上一個答案。

第三天,川島隆太讓我感到驚訝。畫一隻長頸鹿,他命令道。然後:非洲。接下來,為了羞辱我,他給我看了一隻真正的長頸鹿和一張真正的非洲地圖。從記憶中畫出物體會啟用你的前額葉皮層!隨著我的分數提高,我能夠解鎖新的和更有趣的遊戲。《腦力鍛鍊》(Brain Age)還允許多個使用者;我的未婚妻堅持要玩,我們展開了競爭。她是一名獸醫,畫長頸鹿很厲害。但是她柔和的聲音給控制器帶來了麻煩,並在斯特魯普測試中拖慢了她的速度。“我的大腦年齡是 70 歲!”她哀嚎道。不幸的是,對於我日漸衰落的自豪感來說,這種情況並沒有持續多久。她很快就比我得分更年輕,大腦年齡的軍備競賽開始了。

經過一週諸如“從低到高”(Low to High)、“Calculations100”和“人數統計”(Head Count)之類的練習,我的突觸變得更靈活了嗎?這很難說,因為沒有外部標準來衡量進展。但是,在進行大腦訓練一週後,在接電話留言時,我發現我可以毫不費力地將一個 10 位數的號碼記在腦海中,並快速寫下另一個號碼。也許川島隆太正在研究一些有用的東西。

智慧的核心

當你在腦海中記住像電話號碼這樣的資訊時,你正在使用短期記憶,這是大腦在處理語音時使用的一個關鍵工具。短期記憶也在我嘗試的另一款學習遊戲中發揮作用,因為對於許多患有精神障礙的人來說,這是一個問題領域。“我看到患有各種疾病的兒童、青少年和成人,從認知功能障礙到腦損傷,”臨床語言病理學家帕特里夏·春恩說。“對於這些人中的許多人來說,最大的問題是記憶力。”春恩是總部位於芝加哥的學習增強公司 Learning Enhancement Corporation 的科學顧問。2005 年 7 月,LEC 釋出了 BrainWare Safari,這是一款旨在提高 6 至 12 歲兒童的認知能力和記憶力的軟體。《Safari》與《腦力鍛鍊》(Brain Age)一樣,將邏輯謎題和記憶挑戰融入到類似遊戲的設定中。然而,在《Safari》中,追求的是更老的大腦。你選擇一種動物——猴子、美洲虎、鸚鵡或熊——它們最初都是蹣跚學步的幼兒。當你完成關卡時,目標是幫助你的虛擬化身朋友成長為成年人,穿著西裝、提著公文包。

要使用《Safari》,你必須連線到網際網路。我的試用使用者名稱和密碼已註冊到我的編輯。我沒有意識到這很重要,直到我選擇了 Moby Monkey 並完成了我的第一個任務,即從佇列中挑選出一個不合適的幾何形狀。Moby 穿著尿布小步快跑地出現在螢幕上。“做得好,瑪麗埃特!”然後他跑回了灌木叢。我的第一個想法:我必須儘快讓那隻靈長類動物脫下那些可笑的幫寶適。我的第二個想法:如果我沒能透過這些測試,至少丟臉的不會是我。

很難想象一個普通的精通網路的八歲孩子會對《Safari》略顯笨拙的圖形有何看法。主螢幕是一個秘魯全景圖,上面描繪了色彩鮮豔的火山、印加遺址、美洲駝和各種叢林居民。當你在周圍移動游標時,會彈出卡通文字,挑戰你參加諸如“火山圖案”(Volcanic Patterns)和“食人魚通道”(Piranha Pass)之類的測試。中心是 Safari Lodge,我去那裡檢視在我可以讓 Moby 穿上褲子之前還剩下多少測試。我很快就確定了安第斯小屋內不屬於那裡的東西:Safari 嚮導,一位穿著卡其布衣服、留著濃密鬍鬚的探險家。

在看到一串彩色方框並被指示在重複序列之前按照節拍點選五次後,我才意識到有配樂。我發現,如果我首先必須匹配節奏,回憶顏色會困難得多。“點選迫使[處理任務]進入短期記憶,”春恩說。《Safari》(第一個使用者 349 美元,第二個使用者 200 美元,其他使用者 150 美元)是經過精心策劃的,並且正在不斷修訂:心理學家、視覺治療師和語言病理學家為設計師提供建議。積極的強化是無情的。“你已經成功應對了這個挑戰!你應該感到非常自豪!”評論很快變得太多了,我關掉了聲音。但 LEC 營銷副總裁貝琪·希爾說,這對孩子們很重要。“當他們的角色改變或煙花綻放時,他們會非常興奮。LEC 計劃很快推出成人版。《BrainWare Vegas》,有人想玩嗎?

啟動你的引擎

研究也為 CyberLearning Technology 在加利福尼亞州聖馬科斯製作的《Smart BrainGames》奠定了基礎。與《腦力鍛鍊》(Brain Age)和《BrainWare Safari》相比,《Smart BrainGames》感覺就像純粹的玩耍——儘管它也是有目的的玩耍。它旨在幫助有注意力障礙的兒童或正在從腦損傷(如腦震盪)中恢復的患者。使用者在佩戴電極監測腦電波的同時,在索尼 PlayStation 上玩賽車遊戲。目的是在你在高速公路上飛馳、躲避慢速車輛時,保持你的腦電波平靜。

對於《Smart BrainGames》(584 美元),CyberLearning 獲得了 NASA 關於使用腦電圖反饋在遊戲過程中修改影片遊戲的專利[參見 Ulrich Kraft 的《訓練你的大腦》;《大眾科學 Mind》,二月/三月]。我在加利福尼亞州聖何塞的 Serious Games Summit 上會見了 CyberLearning 的聯合創始人 Domenic 和 Lindsay Greco。Domenic 解釋了阿爾法波、貝塔波和西塔波——大腦產生的不同低頻電壓振盪——而 Lindsay 將三個電極浸泡在電解液中。貝塔波與阿爾法波和西塔波的比率產生了 NASA 所謂的“參與度指數”,這是衡量對任務注意力的指標。目標模式對應於該指數的範圍。如果你過於興奮,你的腦電波超出範圍,你就會開始失去轉向控制和動力。

Lindsay 連線了電極,安裝在遮陽板上:一個在我耳後,一個在我頭頂,一個在我左太陽穴上。“使用傳統的神經反饋裝置,你需要和患者坐在一起並激勵他們,”Domenic 說。“使用《Smart BrainGames》,你不需要太多鼓勵。”我啟動引擎,加速駛上高速公路。突然,手持控制器震動了一下,這是另一種形式的反饋。“看,你剛剛失去了轉向,”Domenic 說。汽車行駛遲緩。我努力放鬆我的腦電波,但沒有用。汽車時而失控,時而恢復控制。“砰!”我以 125 英里/小時的速度追尾了一輛麵包車,汽車擋風玻璃破碎,旋轉了 360 度。我只是沒有感覺到需要什麼。

“你想要做的是建立有意識的關聯——我正在做什麼會產生如此戲劇性的效果?” Domenic 補充道。“當你更 регулярно 地使用該系統時,你就會明白這一點。”換句話說,我太努力地去感受我的大腦和遊戲之間的積極聯絡。根據 Domenic 的說法,如果我玩《Smart BrainGames》兩週,我的大腦將透過反覆試驗找到一種類似於四分衛喬·蒙塔納在其巔峰時期所經歷的狀態。

我離開了 Serious Games Summit,但沒有感覺到人機連線。儘管如此,在交通擁堵中開車回家時,我一遍又一遍地在腦海中看到那次撞車事故,從各個角度。我儘可能集中注意力,使我的腦電波保持在區域內。

(延伸閱讀)

  • 老年人認知訓練干預效果:一項隨機對照試驗。Karlene Ball 等人在《美國醫學會雜誌》上發表,第 288 卷,第 18 期,第 2271–2281 頁;2002 年 11 月 13 日。

  • 更棒的大腦之書。David Perlmutter 和 Carol Colman 著。Riverhead,2004 年。

  • 訓練你的大腦:60 天打造更棒的大腦。川島隆太著。Kumon Publishing,2005 年。

老年人認知訓練干預效果:一項隨機對照試驗。Karlene Ball 等人在《美國醫學會雜誌》上發表,第 288 卷,第 18 期,第 2271-2281 頁;2002 年 11 月 13 日。

老年人認知訓練干預效果:一項隨機對照試驗。Karlene Ball 等人在《美國醫學會雜誌》上發表,第 288 卷,第 18 期,第 2271-2281 頁;2002 年 11 月 13 日。

老年人認知訓練干預效果:一項隨機對照試驗。Karlene Ball 等人在《美國醫學會雜誌》上發表,第 288 卷,第 18 期,第 2271-2281 頁;2002 年 11 月 13 日。

更棒的大腦之書。David Perlmutter 和 Carol Colman 著。Riverhead,2004 年。

老年人認知訓練干預效果:一項隨機對照試驗。Karlene Ball 等人在《美國醫學會雜誌》上發表,第 288 卷,第 18 期,第 2271-2281 頁;2002 年 11 月 13 日。

更棒的大腦之書。David Perlmutter 和 Carol Colman 著。Riverhead,2004 年。

訓練你的大腦:60 天打造更棒的大腦。川島隆太著。Kumon Publishing,2005 年。

訓練你的大腦:60 天打造更棒的大腦。川島隆太著。Kumon Publishing,2005 年。

更棒的大腦之書。David Perlmutter 和 Carol Colman 著。Riverhead,2004 年。

更棒的大腦之書。David Perlmutter 和 Carol Colman 著。Riverhead,2004 年。

訓練你的大腦:60 天打造更棒的大腦。川島隆太著。Kumon Publishing,2005 年。

訓練你的大腦:60 天打造更棒的大腦。川島隆太著。Kumon Publishing,2005 年。

SA Mind Vol 17 Issue 3本文最初以“巡迴訓練”為標題發表於 SA Mind 第 17 卷第 3 期 (),第 74 頁
doi:10.1038/scientificamericanmind0606-74
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