你聽說這個新聞了嗎？大腦訓練是一場騙局：被過度炒作和研究不足——比玩憤怒的小鳥更浪費時間。
至少，這是2016年新聞報道的要點，當時美國最著名的大腦訓練公司 Lumosity 因在其廣告中誇大宣傳而受到聯邦貿易委員會 (FTC) 200萬美元的罰款。在聯邦貿易委員會採取行動的 15 個月前，70 多位神經科學家發表宣告，表示他們反對新興的大腦遊戲行業提出的未經證實的說法。“儘管有廣泛的說法，但幾乎沒有證據表明大腦訓練遊戲可以輕鬆提高認知功能，”西蒙·梅金在 2015 年 7 月發表在本刊的文章中總結道。“讓大腦訓練看起來有效很容易，因為在遊戲中練習的表現必然會提高。”
但這就是全部嗎？正如批評者所說，認知遊戲訓練是否只會導致這些遊戲的改進，而幾乎沒有有意義的現實世界益處的證據？沒有哪個新興科學沒有爭議，一些著名科學家的研究確實未能發現此類訓練帶來的實質性認知益處。然而，在 2014 年釋出反對大腦訓練的“共識”聲明後不久，又有 120 多位科學家簽署了一份回應，其中引用了 132 項已發表的研究，表明大腦訓練確實有效。
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沒有人聲稱大腦遊戲會將一個普通人變成莎士比亞或愛因斯坦。但是，有大量證據表明，基於計算機的認知訓練為某些人群提供了真正的好處。最值得注意的是，它可以將老年人發生交通事故的風險降低一半，減輕精神分裂症患者基本認知能力的喪失，並改善患有注意力缺陷或正在從癌症中康復的兒童的工作記憶。在新聞報道的聚光燈之外，世界各地領先醫療機構的主流科學家們正在悄悄地、堅持不懈地為針對這些群體的認知訓練構建越來越有力的案例。在美國國立衛生研究院、美國海軍研究實驗室和其他著名資助機構的支援下，他們已經在同行評審的醫學期刊上發表了數百項隨機、安慰劑對照的臨床試驗。
這些研究人員擔心，類似於那些引起聯邦貿易委員會憤怒的不合理主張會玷汙該領域，並導致他們自己的發現被連同洗澡水一起倒掉。“作為一名兒童的倡導者和研究人員，他們目前沒有其他可行的選擇，聽到對認知訓練的攻擊讓我感到沮喪，”心理學家克里斯蒂娜·K·哈迪說，她在華盛頓特區附近的兒童國家醫療系統為兒童癌症倖存者工作（並報告與任何大腦訓練公司沒有經濟聯絡）。“科學是有希望的。我們完全有理由對這種方法持樂觀態度。”
衰老、干預和獨立
我們應該首先弄清楚一件事：沒有證據表明認知訓練可以預防或延緩阿爾茨海默病的進展。即使對於被稱為輕度認知障礙的疾病，通常是阿爾茨海默病的前兆，證據也很模糊。但是，去年夏天在一次醫學會議上發表的一項新研究可能會改變所有這些結論，如果其結果透過科學期刊的檢驗的話。
應該注意的是，體育鍛煉——特別是阻力訓練——有大量證據表明它可以增強老年人的大腦和身體。當您將鍛鍊與健康飲食、充足的社互動動和大腦遊戲結合起來時，正如芬蘭研究人員在 2015 年發表在《柳葉刀》雜誌上的一項隨機對照研究中所做的那樣，您可以在認知功能方面獲得特別好的結果。但讓我們放大最簡單的干預措施：任何人都可以做的計算機化認知練習，並且可能只需要總共 10 個小時的練習。
也許最令人震驚的關於老年人的研究發表於 2014 年，涉及美國六個城市的 2,832 名志願者，研究開始時他們的平均年齡為 73 歲。約翰·霍普金斯大學的一個團隊將志願者隨機分為三種不同型別的認知訓練組或無接觸對照組。訓練組針對記憶力、處理速度或推理能力；每個小組都處理一系列任務，這些任務基本上都以越來越困難的挑戰來考驗這些技能。參與者完成了 10 次一小時的課程，在某些情況下還進行了四次強化課程。
進行記憶力訓練的人沒有看到任何好處。（想想也是。）但是那些接受過推理或處理速度訓練的人確實從經驗中獲益。整整 10 年後，該組的人在這些功能方面繼續優於對照組。2016 年夏季在阿爾茨海默病協會年會上提出的初步結果發現，那些接受過部分強化課程的人在 10 年後被診斷出患有痴呆症的可能性降低了 48%。在同行評審期刊上得到證實可能會成為該領域的遊戲規則改變者。
圖片來源：Neil Webb
心理學家卡琳·鮑爾，現任阿拉巴馬大學伯明翰分校，於 20 世紀 70 年代首次開發了這項任務。2010 年，鮑爾及其同事對 908 名老年司機進行的一項研究發現，10 小時的訓練可以將參與者的機動車碰撞率降低一半，長達六年之久。該訓練還被證明可以幫助駕駛員在面對意外障礙時更快地做出反應，速度快了十分之四秒。“我將此稱為在高速公路上看到一隻鹿橫穿在你面前和看到它撞穿你的擋風玻璃之間的區別，”愛荷華大學的老年病學家弗雷德·沃林斯基說，他曾與鮑爾的 UFOV 遊戲進行過合作研究。
這些結果令人印象深刻，足以引起美國汽車協會和一些汽車保險公司的興趣，他們正在免費或以折扣價提供培訓。“在過去的 40 年裡，我一直致力於此，”鮑爾說。“我非常驚訝，首先，我們能夠獲得如此大的改進，其次，它持續了這麼長時間。”她在另一項研究中發現，參加相同 10 小時 UFOV 訓練的志願者在五年後出現抑鬱症狀的可能性也降低了 30%。
鮑爾於 2008 年將該遊戲授權給 Posit Science 公司，該公司由神經科學家邁克爾·默澤尼奇共同創立，他曾任職於加州大學舊金山分校。客戶可以訪問以下網址的遊戲版本
www.drivesharp.com。
但 UFOV 遊戲並不是唯一被證明可以改善或至少保持老年人認知能力的遊戲。2015 年 11 月，倫敦國王學院的科學家及其同事——使用來自一項為期六個月的線上實驗的資料，該實驗涉及 2,912 名 60 歲以上的成年人——報告稱，隨機接受推理或一般認知技能訓練的參與者在與他們練習的任務不同的推理任務中表現出增強的效能。他們還自我報告說，他們能夠更好地參與日常生活的基本活動。最有趣的是，存在劑量反應效應，因此人們訓練得越多，他們做得就越好。
工作記憶鍛鍊
另一個深入研究的領域是針對患有注意力缺陷的兒童和成人使用計算機化遊戲。這些遊戲針對工作記憶，工作記憶是指在你的腦海中保持和處理多個專案的能力——相當於邊走路邊嚼口香糖的認知能力。你需要工作記憶來回憶一個段落的開頭，即使你正在閱讀結尾或進行心算。工作記憶對於學習、推理和理解至關重要。
圖片來源：Neil Webb
從那時起，科學文獻中發表了 200 多項關於工作記憶訓練的研究，涉及成人和兒童，無論是健康的還是被診斷患有 ADHD 和其他疾病的。並非所有研究都證明了益處；2013 年的一項薈萃分析得出結論，“目前的發現使人們對工作記憶訓練計劃的臨床相關性及其作為增強典型發育兒童和健康成人認知功能的方法的效用產生懷疑。”
但荷蘭研究人員小組最近在 2015 年進行的一項薈萃分析發現，有可靠的證據表明學習障礙兒童和青少年有所進步。2015 年進行的第二項薈萃分析，分析了先前發表的 12 項涉及患有 ADHD 或其他工作記憶障礙的兒童或成人的研究，發現“在日常生活中持續存在對注意力不集中的訓練益處”。
克林伯格的工作記憶遊戲現在由心理學家和其他訓練有素的治療師透過 Cogmed 計劃提供，該計劃由倫敦的教育和考試公司培生教育所有。（費用因治療師而異，但大多數人對完整的訓練課程收取 1,500 美元到 2,000 美元之間的費用。）克林伯格表示，他目前與該公司沒有財務或其他關係，他說，儘管對多動症或衝動性的影響為零，但該計劃已被證明可以將注意力不集中的症狀減少大約三分之一的標準差。“這已經很好了，”他指出。“我們不應該期待奇蹟。”
培生表示，它沒有計劃尋求美國食品和藥物管理局批准其遊戲作為 ADHD 的治療方法，但 Posit Science 和一家位於波士頓的企業 Akili Interactive Labs 都表示，他們正在朝著這個目標努力。Akili 的遊戲基於另一位加州大學舊金山分校神經科學家亞當·加扎利的研究。2015 年 10 月在美國兒童和青少年精神病學學會上釋出的一項初步研究表明，他們的遊戲不僅安全，而且在改善 80 名 ADHD 兒童的注意力、工作記憶和衝動控制方面具有吸引力和幫助。
癌症與認知
圖片來源：Neil Webb
其他三項隨機試驗，均使用 Cogmed，發現對兒童癌症倖存者有顯著益處。其中規模最大的一項研究由聖裘德兒童研究醫院的神經心理學家希瑟·康克林領導（她與 Cogmed 沒有財務關係），涉及 68 名兒童急性淋巴細胞白血病或腦腫瘤倖存者，他們在治療後被診斷出患有認知缺陷。研究人員將一半平均年齡為 11 歲的兒童分配到在家中進行 25 次 Cogmed 訓練課程，並每週進行電話指導。他們將另一半列入候補名單，以便在研究完成後接受培訓。與候補名單上的兒童相比，接受訓練的兒童在一系列認知測試中的表現顯著提高。
此外，訓練前後的檢查顯示，當受試者在 MRI 內回答工作記憶問題時，他們額葉的兩個區域在訓練後解決問題時使用的血液比訓練前需要的更少——可能是因為他們肩上的引擎變得更高效了。“這些孩子在患上癌症並接受改變他們大腦發育軌跡的治療之前，或多或少是正常發育的，”哈迪說，他參與了所有三項兒童癌症研究。
她說，大約 20% 到 40% 的白血病倖存兒童會出現長期認知變化，而 80% 到 100% 的接受放射治療的兒童腦腫瘤倖存者也會出現長期認知變化。“工作記憶是這些兒童發生改變的關鍵能力之一，”哈迪說。“它很早就發生變化，並隨著時間的推移導致智商和學業功能下降。這就是我們對 Cogmed 如此興奮的原因之一。它專門針對神經認知領域，而該領域是這些兒童中最早受到影響的領域之一。”她現在正在合作進行兩項隨機試驗，旨在預防兒童癌症倖存者的認知能力下降，而不是僅僅試圖在事後糾正它。
社交訓練與精神分裂症
幻覺和妄想可能是精神分裂症最明顯的症狀，但嚴重的認知功能障礙也通常是病情的一部分，抗精神病藥物對此幾乎無濟於事。明尼蘇達大學的精神科醫生索菲亞·維諾格拉多夫的開創性研究表明，計算機化認知訓練可以產生重大影響。
維諾格拉多夫及其同事與 Posit Science 合作，發表了二十多項隨機研究，發現訓練後語言記憶、學習和日常功能顯著改善。大多數研究都採用了聽覺訓練，乍一看，這似乎更適合聽力損失的人，而不是精神分裂症患者。“聲音掃描”例如，呈現一系列上升或下降的音調，就像警報器接近或遠離的聲音。以慢速播放時，它非常容易，但當以 12 毫秒的速度播放時，它們很快就會變得難以區分。同樣，無意義的音節以逐漸加快的速度呈現，並伴隨著不斷增加的背景噪音。
維諾格拉多夫之所以選擇這種聽覺挑戰，是因為已知精神分裂症患者在感覺處理方面存在基本缺陷，據信這至少部分是導致長期以來已知伴隨該疾病的高階思維技能缺陷的原因。她的研究現在已經證明了對已確診精神分裂症的成年人、近期發病者以及精神病高風險青少年和年輕人的益處。“我們肯定看到了認知能力的提高，特別是聽覺訓練，我們看到語言認知操作方面取得了巨大進步，”心理學家梅麗莎·費舍爾說，他曾與維諾格拉多夫合作，現在也在明尼蘇達大學工作，並曾擔任 Posit Science 的顧問。“我不認為我們對它有多大幫助有一個明確的答案。但這絕對是有希望的。”
圖片來源：Neil Webb
同樣有希望，甚至更令人驚訝的是，在早期對精神分裂症患者的計算機化社交訓練的研究中看到的益處，他們經常在人際關係中掙扎。維諾格拉多夫和費舍爾在 2013 年發表的一篇論文中發現，將聽覺訓練與計算機化社交訓練相結合，可以顯著提高社交感知測試的分數。
現在，納胡姆正在與維諾格拉多夫、費舍爾和其他人合作進行一項針對 SocialVille 的四點隨機試驗，涉及 128 名患者，旨在獲得 FDA 批准，將其作為治療與精神分裂症相關的社交缺陷的療法——如果成功，這將是計算機化認知訓練領域的一個里程碑。“我們的目標是將這項技術從實驗室推向社群，”費舍爾說。
走向漸進式及更遠
費舍爾等研究人員堅持認為，在針對 Lumosity 採取行動後籠罩在認知訓練領域上空的陰雲也有一線希望。“在短期內，”她說，“人們一直擔心所有認知訓練都將被視為欺詐。但最終我認為這對我們的領域有好處。Lumosity 確實沒有研究來支援他們的計劃。但我們小組和許多其他小組確實有強有力的證據。”
科學家們還在評估其他幾個可能從此類訓練練習中受益的人群。例如，SocialVille 計劃目前正在作為一種加強自閉症患者人際交往技能的手段進行研究。少數研究表明，計算機化訓練可以改善帕金森病患者的精神功能。一項涉及 21 名唐氏綜合徵兒童的小規模研究發現，Cogmed 增強了他們的短期記憶。另一項於 2015 年 11 月發表的研究得出結論，它可以增強癲癇兒童的工作記憶。同年 2 月發表的第三項研究表明，此類訓練對極低出生體重嬰兒的學齡前兒童具有長期益處。所有這些結果都需要透過更多和更大規模的研究來證實。
如果積極的結果繼續積累，下一步是找到一種方法，使計算機化認知訓練能夠為那些可以從中受益的人負擔得起。“大多數人無法負擔得起自掏腰包支付 1,500 美元到 2,000 美元用於此項干預，”哈迪說。“它背後的證據已經和某些由保險覆蓋的藥物干預措施一樣多。對於兒童癌症倖存者使用的興奮劑藥物，FDA 尚未批准。然而，對於這些孩子來說，這當然在大多數保險計劃中都有承保，並且一直都在開處方。”
那麼，認知訓練的巨大挑戰是什麼：提高智力一般甚至高於平均水平的人的智力？一些專門研究智商的學者堅持認為，提高智力是不可能的任務。但這並沒有阻止美國國家情報總監辦公室資助研究，以使情報分析師（讀作：間諜）變得更聰明。在情報高階研究專案活動署的指導下，一項首字母縮寫詞為“SHARP”（Strengthening Human Adaptive Reasoning and Problem-Solving，意為“加強人類適應性推理和問題解決能力”）的計劃目前已進入第三年，該計劃贊助對計算機化訓練和其他方法的研究，包括體育鍛煉、正念冥想和大腦的輕微電刺激。
SHARP 計劃的結果可能會在今年晚些時候在科學期刊上發表。“我不想搶走研究團隊的風頭，而且重要的是要說並非所有方法都奏效，”該計劃的經理神經科學家亞歷克西斯·珍諾特說，“但我會說他們已經看到智商有小的但顯著的提高。我們真的覺得他們所看到的有強有力的證據。他們已經在多個地點的數百名受試者中測試了干預措施。”
珍諾特的短語“小的但顯著的”是關鍵。人類智力領域沒有捷徑，也沒有“無限”大腦助推器。我們應該對任何承諾這些東西的人持懷疑態度——尤其是當他們打算從中獲利時。但是，有充分的證據可以說服任何懷疑論者，認知功能的漸進式和複合式改進是可實現的。
畢竟，我們的大腦顯然能夠接受教育中的堅持和實踐（就像創傷或虐待等負面事件會損害我們的認知能力一樣）。可塑性是驚人的人類大腦的決定性特徵。關於認知練習和大腦遊戲的新研究——尤其是在弱勢群體中——強調了這一點。這意味著，正如塞繆爾·克萊門斯可能說過的那樣，關於大腦訓練死亡的報道被大大誇大了。