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
近年來，流行的神經科學書籍大量描述了成年大腦有可能透過持續的腦力或體力活動來恢復喪失的功能，甚至增強認知能力。經常被引用的一個證據是一項14年前的研究，該研究表明倫敦計程車司機擁有增大的海馬體，海馬體是儲存周圍環境心理地圖的大腦區域。據推測，計程車司機擁有更好的空間記憶，因為他們必須不斷區分牧羊人 bush 和布里克斯頓的街道和地標。
一個小型產業現在兜售諸如《改變自身的大腦》或《重塑你的大腦：用思維改善生活》之類的書籍。與自助指南一起，旨在增強神經可塑性的遊戲的價值仍然是一個激烈的爭論話題，因為沒有人確切知道它們是否能提高智力、記憶力、反應時間或認知的任何其他方面。
然而，除了爭議之外，近年來科學家們已經採取了一些措施，開始回答可能最終導致更深入理解神經可塑性的基本生物學問題。這類研究並不關注用於評估認知缺陷的心理測試是否可以用卡通式圖形進行改造，並作為旨在提高心理技能的遊戲進行營銷。相反，這些研究試圖簡單地定義大腦在所有生命階段（從嬰兒期到成年期）的真正可塑性。
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從事這項研究的基礎科學家一直關注的一個問題是，日常活動——睡眠、清醒，甚至任何形式的運動——如何影響感知周圍環境事物的能力。這些努力的領導者之一是邁克爾·斯特賴克，他在加州大學舊金山分校研究神經可塑性。斯特賴克領導一個小組在2010 年發表了一項研究，研究當小鼠在漂浮在空中的泡沫塑膠球上奔跑時會發生什麼。他們發現，當小鼠在球上奔跑時，大腦中處理視覺訊號的區域——視覺皮層——的神經元的放電率幾乎翻了一番。
研究人員進一步探索，並在今年早些時候發表了關於視覺皮層中充當神經音量控制的一種特定迴路的研究。結果表明，某種型別的神經元——血管活性腸肽神經元（是的，它們是腦細胞）——對來自大腦深處結構的傳入訊號做出反應，該結構發出動物正在移動的訊號。然後，VIP 神經元發出訊號，要求提高視覺皮層中細胞的放電。 （與大腦一樣，情況並非如此簡單：VIP 神經元會抑制其他神經元的活動，這些神經元的工作是降低“興奮性”神經元的活動，而這些興奮性神經元會加速視覺資訊的處理。）
斯特賴克說：“在小鼠中，該回路恰好與視覺皮層中的運動相連，這使其處於高增益狀態。” “這是一個明智的做法，因為當你在環境中移動時，你希望告訴你遠處事物的感官系統更加活躍，發出更大的訊號。” 研究人員推測，這些神經元可能構成通用電路的一部分，該電路能夠檢測動物的特定行為狀態，然後透過調節皮層中處理視覺、聽覺和其他感覺資訊的不同部分來響應輸入。
6 月下旬，研究人員透過一項出版物將他們的研究帶入了一個新的方向，該出版物顯示了調高他們新發現的神經旋鈕可能帶來的臨床益處。他們在一項研究中做到了這一點，該研究表明，涉及 VIP 神經元的迴路如何在恢復在嬰兒期關鍵期被剝奪視覺的小鼠的視力方面發揮關鍵作用，在嬰兒期，動物必須要麼使用它，要麼失去它。他們暫時縫合了幼鼠的一隻眼睛——有效地複製了弱視，這是一種在人類兒童中被稱為“懶惰眼”的疾病，會導致視力喪失。他們等到小鼠度過了關鍵發育階段，取出縫線，然後透過讓小鼠跑步來開啟行為可塑性迴路中的 VIP 神經元。這使視力恢復到正常水平，但前提是動物也同時暴露於各種形式的視覺刺激——無論是光柵圖案還是隨機噪聲，類似於電視臺關閉時的電視畫面。
研究人員計劃研究人類的同一迴路是否以類似的方式運作。給大腦遊戲設計師的一個警示：這些實驗在引發可塑性（即恢復視力）方面的成功對進行實驗的特定條件高度敏感。暴露於光柵圖案的奔跑齧齒動物的視覺皮層後來能夠更好地區分相似的幾何表示，但不能區分雪狀噪聲的影像。
這意味著，除非神經科學家以斯特賴克及其同事所採用的相同詳細程度的分析進行深入研究，否則僅僅從 n-back 或 Stroop 測試或任何其他心理測驗中建立一個遊戲可能無法很好地改善記憶力或自控力。斯特賴克說：“我們仍然不知道是什麼線路變化導致了成年可塑性的這些現象，因為我們對它們的解剖學掌握並不牢固。” 如果沒有必要的洞察力，腦力遊戲可能會讓你成為參加旨在評估認知的心理測試的專家，但這些相同的測試可能與實際提高心理技能幾乎沒有關係。你可能會花費所有時間來提高認知能力，最終卻只是一個高度熟練的應試者。
未來幾年請繼續關注，因為腦科學試圖區分可塑性和非可塑性。
圖片來源：美國國家眼科研究所