為工作記憶訓練辯護

一會兒我們被告知大腦訓練讓你更聰明，下一會兒我們又被告知這都是假的。 感到困惑？ 我不怪你。 關於大腦訓練的研究文獻確實令人困惑，甚至有時是矛盾的。 這就是科學的道路。 然而，我相信，如果該領域和媒體能夠超越廣泛的結論，去關注更細緻的效果，那麼就有希望理清頭緒。

在最近的《紐約客》文章中，普利策獎得主記者加雷思·庫克得出結論，工作記憶訓練不會讓你更聰明。 根據加雷思的說法，“換句話說，玩遊戲會讓你更擅長玩遊戲，但對現實生活中任何人可能關心的事情都沒有任何幫助。” 但這真的是我們可以從資料中得出的最有資訊量的結論嗎？

庫克的結論基於莫妮卡·梅爾比-勒瓦格和查爾斯·休姆最近的一篇評論（下載論文）。 與庫克的說法部分一致的是，研究人員幾乎沒有看到工作記憶訓練可以推廣到其他心智技能的證據，例如閱讀理解、單詞解碼和算術。 但這並不是他們發現的全部。 研究人員還發現，工作記憶訓練計劃確實在短期內可靠地提高了言語和視覺空間工作記憶技能。 平均而言，效果量適中，但在某些情況下，效果實際上相當大，對於僅持續12小時（平均）的簡短訓練方案來說，效果相當令人印象深刻。 事實上，最大的效果是在Cogmed工作記憶訓練計劃中發現的。 因此，雖然庫克批評 Cogmed 在其宣傳材料中聲稱過多是完全正確的，但我認為他過快地否定了工作記憶的顯著且可靠的短期改善在現實世界中毫無意義。

工作記憶涉及在頭腦中維持和處理資訊，同時忽略無關的干擾和侵入性想法的能力。 工作記憶技能對於日常智力功能至關重要。 多項研究表明，無法控制自己的思路會產生重要的現實世界後果，從較差的閱讀理解能力到不快樂。 因此，僅僅因為工作記憶訓練計劃不能推廣到其他認知功能，並不意味著該計劃不會讓人“更聰明”，至少在智力功能的一個關鍵方面是如此。 畢竟，智力不是單一的能力。 智力研究人員之間正在形成一種共識，即一般認知能力是由多種相互作用的認知功能組成的，而工作記憶是這些關鍵智力功能之一。

梅爾比-拉瓦格和休姆的評論（但庫克沒有提及）的一個有說服力的發現是，年齡是訓練強度的重要調節變數。 年幼的兒童（10歲以下）從言語工作記憶訓練中獲得的益處明顯大於年長的兒童（11-18歲）。 這表明，將處於不同認知發展階段的人們混為一談可能會掩蓋一些真正有意義的效果。 我認為，如果研究人員還在他們的分析中包括老年人（例如，60歲以上的人），他們會發現效果量類似於他們在最年輕的年齡組中發現的效果量（唉，這種認知能力下降是生活的一部分）。

但同樣麻煩的是，研究人員沒有關注其他關鍵的調節變數，例如個性、動機、學習障礙、精神疾病和社會經濟地位。 我相信這些變數中的每一個都很重要，並且應該在對文獻進行宏觀綜述時加以考慮。

以個性為例。 在一項研究中，在工作記憶訓練期間，盡責性得分較高的參與者在工作記憶方面表現出更大的進步，而盡責性較低的參與者則表現出較小的進步，但他們在流體推理的衡量標準方面表現出較少的轉移。 這表明，高度盡責的人可能會發展出特定於任務的策略，從而阻止超出所訓練的特定技能的推廣效果。 更重要的是，神經質（焦慮的代名詞）得分較高的參與者在較容易版本的工作記憶任務中表現出比神經質較低的參與者更大的進步，但在較困難版本的任務中表現出較低的訓練分數。 似乎在較容易的版本中，較高水平的情緒可能是一種優勢，使高度神經質的人能夠保持專注和警覺，而在較困難版本的任務中，他們會被焦慮所淹沒。 這些細微的效果表明，在考慮認知訓練的有效性時，應考慮個人特徵。

相關的考慮因素是神經遞質功能的個體差異。 最近令人興奮的研究表明，神經遞質多巴胺的個體差異（多巴胺在動機和工作記憶中起著至關重要的作用）也與工作記憶訓練的改善有關。 在一項研究中，斯蒂娜·索德奎斯特及其同事發現，編碼多巴胺轉運的基因變異與學齡前兒童訓練後的工作記憶和流體推理能力的提高有關。 雖然這些結果當然需要重複驗證（樣本量很小，並且在校正多重比較後，效果不再顯著），並且單個基因對行為的影響往往非常小，但這些結果確實表明，多巴胺能產生的差異可能在訓練結果中發揮作用。

接下來，重要的是要考慮到工作記憶訓練對最需要它的人最有幫助。 針對特定認知領域的許多幹預措施已被發現可以顯著改善受創傷性腦損傷影響的個體的認知功能。 一種特別有希望的提高注意力集中的訓練技術是互動式節拍器，該程式涉及將身體運動與精確的計算機生成的節拍同步。研究表明，該程式對患有神經系統疾病（如腦損傷、多動症、口吃和中風）的人有益。

在教育環境中，幫助學生克服工作記憶負擔可能特別有幫助。 在過去的十年中，約翰·斯威勒及其同事設計了教學技術，以減輕學生的工作記憶負擔，並提高學習興趣。 他們借鑑了專業知識和工作記憶文獻，使學習情境的複雜性與學習者相匹配，試圖減少可能干擾推理和學習的不必要的工作記憶負荷，並最佳化與學習最相關的認知過程。認知負荷理論對於工作記憶缺陷但其他方面非常聰明和有能力的學生特別有用，因為它使他們能夠更容易地展示他們的才華。

最後，貧困很重要。 埃利奧特·塔克-德羅布及其同事進行了一些關於社會經濟地位如何與認知能力發展相互作用的優秀研究。 在一項研究中，他們發現，在10個月大的時候，家庭環境是解釋不同社會經濟地位水平之間認知能力差異的關鍵變數。 然而，隨著孩子們長大，教育豐富性的差異變得更加明顯，情況發生了很大變化。 對於生活在較貧困家庭的2歲兒童來說，家庭環境最為重要，約佔認知能力變異的80%。 然而，在富裕家庭中，遺傳學更能解釋表現的差異，約佔認知能力變異的近50%。 這表明，社會經濟地位也是智力豐富效果強度的重要調節變數。

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雖然我相信在考慮工作記憶訓練的有效性時，多種因素很重要，但我希望明確表示，我並不是說梅爾比-勒瓦格和休姆的評論（以及庫克的文章重點關注的）中包含的那種大腦遊戲是改善工作記憶的最佳方法。 證據表明，對認知功能表現出最強烈和最廣泛影響的活動是那些針對“整個人”的活動，例如傳統的武術訓練和豐富的學校課程。 我認為我們常常低估了發展的多個方面——認知、身體、社交和情感——相互促進的程度。

此外，雖然我已經提到了互動式節拍器的希望（特別是對於殘疾人），我也看到了冥想技巧在提高所有人的工作記憶技能方面的巨大潛力。 最近的研究表明，正念冥想訓練可以提高工作記憶和推理能力，同時減少走神。

然而，無論採用何種方法，重要的是要對大腦訓練的侷限性保持現實的態度。 庫克正確地指出，絕大多數工作記憶訓練計劃的效果都不能很好地推廣到超出特定目標技能的範圍。 這一點很重要，需要牢記。 工作記憶干預可能會在很大程度上和有意義的程度上提高注意力和注意力，但不應期望它們能提高高水平的批判性推理技能，或者神奇地減輕學習障礙的所有症狀。 為了提高邏輯和批判性推理能力，應該實際參與推理訓練。 為了減輕學習障礙的症狀，重要的是進行全面的干預，專門針對這些症狀（例如，針對誦讀困難者的語音解碼干預）。

同樣重要的是要記住，無論採用何種方法，工作記憶的改善都是短暫的。 反覆練習和挑戰對於保持任何型別的認知訓練的進步至關重要，否則這些進步很可能會迅速下降。 這不應該令人震驚。 你不會期望節食12小時就能保持你餘生減掉的一磅體重。 為了在智力上不斷成長和進步，需要不斷參與智力挑戰性材料。 為了保持注意力和集中力的提高，需要養成集中注意力並在腦海中處理複雜材料的習慣。

然而，我認為這些注意事項都不應導致我們放棄尋找能夠長期改善工作記憶的干預措施，從而在整個生命週期中可靠地提高工作記憶。 讓我們不要低估工作記憶改善的重要性，即使它們不能推廣到其他認知技能。 我認為我們有義務幫助那些日復一日地遭受無法控制自己思路之苦的人，以及那些在智力貧乏的條件下成長的人。

最近的一項調查發現，從2000年到2012年，約有250,330名軍人經歷過某種形式的創傷性腦損傷。 根據國家兒童貧困中心的資料，美國有近1600萬兒童生活在家庭收入低於聯邦貧困線的家庭中。 正如他們指出的那樣，“貧困會阻礙兒童的學習能力，並導致社交、情感和行為問題。” 工作記憶訓練對於幫助那些真正能從中受益的人的潛在回報太大了，以至於不能至少嘗試做對這件事，並採取更細緻的方法來考慮多種因素。

如果您想了解更多關於智力發展和通往卓越的多種途徑的資訊，您可能會對我的即將出版的書《天賦不足：重新定義智力》，將於今年夏天由Basic Books出版感興趣。

© 2013 斯科特·巴里·考夫曼，保留所有權利

注：我不為任何大腦訓練公司工作，也沒有任何私心。 我和你們一樣對資料感興趣。 感謝西爾維亞·邦格在本文件方面的幫助，併為我提供了一些關鍵參考資料。