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。
一項新研究表明，右耳上方微弱的電流似乎能提高數字學習能力至少六個月。但是，如果電流移到左側，普通人學習基本數字原理的能力就會驟降。
這項新研究背後的團隊由牛津大學實驗心理學系的認知神經科學家Roi Cohen Kadosh領導，他們發現，在頭皮的特定位置進行20分鐘的經顱直流電刺激（TDCS）——結合訓練課程——提高了健康成年人學習和使用九個新數字符號的能力（儘管它似乎並沒有影響對熟悉數字的操作）。
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研究人員認為，電脈衝正在觸發大腦中的分子變化，例如神經遞質及其受體——特別是那些與學習有關的受體。刺激的目標是頂葉，已知頂葉參與感覺、知覺和數字處理。
其他小組之前的研究表明，TDCS似乎可以改善一些患者的記憶力，但正如Cohen Kadosh指出的那樣，這些實驗的目標是大腦的不同部位，而不是他的團隊的研究。
在這項新實驗中，Cohen Kadosh和他的同事將15名健康的成年受試者分為三個不同的組：一組接受20分鐘對右頂葉的TDCS，另一組接受20分鐘（電流為1毫安）對左頂葉的TDCS，第三組僅接受30秒的電刺激，作為對照組。（Cohen Kadosh解釋說，這個過程相對無痛，受試者只會在15到30秒內注意到輕微的刺痛感，然後適應這種感覺並停止注意到它，因此在這種情況下來看，假刺激組是一個相當可靠的對照。）
在電刺激脈衝期間，每個組在六天內接受了90-120分鐘的訓練課程，在課程中他們要學習一組新的符號及其相對價值（符號沒有被明確等同於已知數字）。在每次訓練課程後，受試者都會接受不同的任務測試，例如按順序排列數值，以評估學習新符號的進展。接受右頂葉刺激的小組比假刺激組更徹底地學習了符號——並且比接受左頂葉治療的小組更徹底得多，後者幾乎沒有學習到任何東西。在六個月後將右頂葉組帶回實驗室後，研究人員發現受試者保持了他們新獲得的（如果虛構的）數字能力。這些發現於11月4日在Current Biology上線上發表。
但是為什麼不用真實數字來測試這個程式呢？Cohen Kadosh解釋說，“我不能找一個已經知道如何以正常方式處理數字的成年人”，並試圖評估他們重新學習這些技能的能力。新穎的數學符號可以幫助模擬學習基本數字概念的過程。
Cohen Kadosh和他的同事指出，TDCS大腦增強可以幫助那些在學習早期數字技能方面有困難的兒童，或者那些因中風甚至與年齡相關的認知能力下降而失去該功能的成年人。
Cohen Kadosh說，到目前為止，該程式沒有顯示出負面副作用，也沒有耗盡其他心理資源。“但是在我們將其應用於兒童並使其成為成人的治療工具之前，我們想對其進行非常仔細的觀察。”
這種治療方法將來也可能對約6%的患有嚴重發育性計算障礙（一種針對在基本數字邏輯方面有困難的人的診斷）的健康成年人或約20%的患有一定程度的數字能力不足的人有所幫助。Cohen Kadosh解釋說，這些困難可能包括找零或加一位數的問題，“他們正在使用手指”和其他“非常不成熟的策略來解決這項任務”。
那麼我們這些對自己的微積分能力感覺平平的人呢？與神奇的數學技能刺激器預約會成為我們或我們後代的選擇嗎？目前尚不清楚這種程式是否可以提高普通成年人的日常數學技能。事實上，當研究人員在TDCS增強訓練的最後一天測試受試者的實數操作能力時，他們發現任何組都沒有變化。因此，顱骨充電可能最適合解決對數字關係的最基本理解，而不是將普通學生提升到牛頓級別的數字能力。
許多人也爭論過大腦增強策略的更廣泛優點。Cohen Kadosh說：“存在許多倫理問題——無論它是否合理，以及數學能力一般的人是否可以使用認知增強工具。” 這些是“公眾和科學家應該處理的問題。” 但最終，也許這將是對更廣泛回報的簡單計算：Cohen Kadosh說，也許對一開始就具有平均或高於平均水平的數字能力的人進行電刺激可以讓他們成為超級科學家，從而使某人“能夠為我們居住的社會做出貢獻並使其變得更美好。”
圖片由iStockphoto/dra_schwartz提供