新的認知訓練研究回應批評者

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點

大腦訓練：贊成還是反對？

這並非如此簡單。

穿梭於關於認知訓練的研究沼澤，即使是最勇敢的探險家也會感到頭痛。

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眾所周知，人們在同一時間能夠維持、操作和轉換頭腦中的資訊量方面差異很大。至關重要的是，這些差異與重要的結果相關，例如抽象推理、學業表現、閱讀理解和新技能的習得。

文獻中最一致且爭議最少的發現是，工作記憶訓練計劃產生了可靠的短期改善，包括言語和視覺空間工作記憶技能。平均而言，效應量從中等到大不等，儘管這些效應的長期可持續性要模糊得多。這些效應被稱為近遷移效應，因為它們不會遷移到遠超出認知功能的訓練領域。

更具爭議性（也更有趣）的是遠遷移效應。認知心理學家特別感興趣的一類遠遷移效應是那些顯示流體智力提高的效應：即有意識但靈活地控制注意力來解決新穎的“現場”問題，這些問題不能僅僅依靠先前學習的習慣、圖式和指令碼來完成。

這裡我們進入了沼澤。

一些研究報告說，工作記憶訓練對流體智力絕對沒有影響，而另一些研究則發現有影響。結果是混雜且不確定的。各種批評者有理有據地列舉了許多方法學缺陷和替代解釋，這些缺陷和解釋可以解釋遠遷移效應。

蘇珊娜·雅吉（Susanne Jaeggi）和她的同事們介入了，他們在一項全新的研究中，正面回應了批評者（以及部分批評）。透過仔細考慮他們的研究設計，他們試圖解決先前研究的主要方法學問題。首先，他們隨機將成年人分配到 (a) 工作記憶訓練或 (b) 回答以多項選擇形式呈現的冷知識問題。後一種情況作為他們的積極對照組。這在過去是一個主要的批評：如果沒有積極對照組，遠遷移效應可能是由於安慰劑效應甚至霍桑效應。

他們的工作記憶干預包括為期 4 周的“自適應 n-back 任務”訓練。此任務需要快速更新工作記憶中的資訊，並且程式會根據參與者的表現進行調整。在每次試驗中，參與者必須記住之前（1-back）、上上次（2-back）、再上上次（3-back）等時間呈現的資訊的位置。他們管理了兩個版本：一個涉及口語字母的聽覺版本，以及一個聽覺 + 視覺空間版本，其中必須同時處理口語字母和空間位置。

至關重要的是，研究人員還管理了多種認知能力測量。這包括視覺空間推理的測量——有意識地檢測複雜視覺模式並在腦海中旋轉影像的能力——以及言語推理——理解句子、做出言語推斷和解決言語類比的能力。這很重要，因為如果您想衡量諸如視覺空間或言語推理之類的結構，則重要的是管理該能力的多個指標。

研究人員還考慮了個體差異在工作記憶訓練有效性中的作用。人們在參與認知訓練的動機以及對認知的需求（享受參與認知複雜性）方面存在很大差異。人們在多大程度上具有成長型思維模式（即，相信智力可以透過經驗來改變）方面也存在差異。研究人員測量了所有這些個人特徵。

最後，研究人員透過在訓練完成後三個月進行隨訪測量，評估了他們訓練的長期有效性。

他們發現了什麼？

結果

即使在回應了他們過去工作的主要批評之後，雅吉和同事們仍然發現了遠遷移。特別是，他們發現當人們進行工作記憶訓練時，會遠遷移到視覺空間推理。相比之下，當人們接受冷知識知識訓練時（積極對照組），沒有發現任何效果。儘管使用的工作記憶任務不涉及視覺空間刺激，但也發現了這些效果，這表明工作記憶訓練對視覺空間推理的影響與內容無關。

他們提出，可能解釋他們效果的關鍵心理機制是區分相關和不相關刺激。他們的 n-back 工作記憶任務要求忽略分散注意力的刺激，並快速有效地專注於最相關的刺激以完成任務。他們認為，他們的視覺空間推理測量也需要這種技能。這很重要，因為其他最近的研究（報告未能發現遠遷移效應）管理了“複雜的工作記憶廣度任務”，這些任務對注意力的要求不同。雅吉和同事們認為，研究之間不一致的部分原因可能與訓練期間使用的特定工作記憶任務有關。

雖然研究人員只在言語推理方面發現了小的遠遷移效應，但他們指出，他們的言語任務的可靠性顯著低於他們的視覺空間推理任務的可靠性。他們還承認了視覺空間/言語推理差異的其他可能性，例如人們在空間任務上的練習可能比言語任務少，因此有更大的改進空間。當然，也可能工作記憶訓練對視覺空間推理的遷移比對言語推理的遷移更大（其他實驗室也發現了這種情況）。

就他們訓練的長期有效性而言，他們在三個月的隨訪中沒有發現顯著效果。研究人員在此處對解釋這一發現提出了明智的警告

“如果我們認為 WM 訓練類似於心血管訓練，則可能需要偶爾的練習或強化課程才能最大限度地提高保持率（例如，Ball、Berch、Helmers、Jobe、Leveck、Marsiske 和 Willis，2002 年；Bell、Harless、Higa、Bjork、Bjork、Bazargan 和 Mangione，2008 年；Cepeda、Pashler、Vul、Wixted 和 Rohrer，2006 年；Haskell、Lee、Pate、Powell、Blair、Franklin 和 Bauman 2007 年；Whisman，1990 年）。不幸的是，在目前的知識階段，我們對這種強化課程需要多久進行一次沒有很好的認識。最終，從應用的角度來看，定義促進訓練永續性的因素以及調查認知訓練如何影響現實生活結果至關重要；然而，總的來說，我們仍然對我們隨訪資料的解釋持懷疑態度，因為樣本量小且不均勻。”

個體差異呢？在這裡，事情變得更加有趣。

首先，他們發現，對智力抱有成長型思維模式（相信智力是可塑的）的人在視覺空間推理測試中表現出比那些對智力抱有固定型思維模式（相信智力無法改變）的人更大的進步。然而，這種效應僅在積極對照組中發現。換句話說，那些相信智力可以改變的人表現出比那些認為智力是固定的人更大的安慰劑效應。這一發現突出了使用對智力抱有廣泛信念的積極對照組人群的重要性。如果沒有這樣一個群體，一些遠遷移的發現可以用人們對智力可塑性的信念來解釋。然而，這一發現並沒有否定在工作記憶訓練條件下發現的遠遷移效應，即使在考慮了個人關於智力的內隱理論之後，這種效應仍然存在。

其次，研究人員發現內在動機很重要。那些完成研究的人報告說，在整個四周的訓練中，他們的參與度水平相對穩定。相比之下，那些沒有完成研究的人報告說，在干預過程中，他們的參與度水平逐漸下降。正如研究人員指出的那樣，這提出了一個有趣的問題：究竟是誰報名參加這些該死的認知訓練研究，又是誰堅持完成了整個四周的訓練？

他們的資料提供了一些線索。一方面，那些報名參加研究的人報告說，與那些完成了預測試但退出了訓練的人相比，他們在生活中存在更多的認知缺陷。然而，那些預測試分數最高和對認知的需求最高的人最終成為實際完成訓練的人！

因此，似乎最有可能想要參與認知訓練並堅持完成整個方案的人是那些同時具備 (a) 已經很高的工作記憶，(b) 對認知的需求很高，以及 (c) 自我感知的認知缺陷的人。這裡令人不安的含義是，最有可能完成這些認知訓練研究的人不是最需要它的人。