想提高认知能力，训练有用吗？

大千世界

　Dr_Zhao 发表于  2016-04-19 18:58


　　你是否觉得一口气记住11位的手机号码会很吃力？你是不是希望忘掉一些无关紧要的过去，能记住一些新的、对你来说有意义的事情？同时关注好几件事情时，你是否会觉得有些措手不及？完成这些，都需要我们的认知能力。


　　多年来，心理学家们不遗余力地在寻找和探索提高人类认知的方法和途径。试想，如果我们的认知能力可以通过训练得到提升，那么通过训练为认知缺陷个体的临床治疗提供工具、通过训练为特殊儿童的认知治疗和干预提供有效帮助、通过训练来延缓老年人的认知老化等等，这些结果都将变得非常诱人！


　　


　　如果认知能力可以通过训练得到提高，由此而来的前景将会非常诱人。图片来源：shutterstock


　　一个意外发现


　　瑞典科学家克林伯格（Torkel Klingberg）和他的合作者在14年前的一项研究中，对多动症儿童进行了认知训练，他们希望通过训练多动症儿童的注意来改善他们的临床症状。而研究却意外发现：通过认知训练，多动症儿童的智商也得到了提升[1]。


　　克林伯格等人在他们的研究中选取了7～15岁的多动症儿童14名，其中7名多动症儿童每天进行注意任务的练习，另外7名儿童作为控制组没有接受训练。接受训练的儿童每天要做20分钟的认知任务，如，电脑屏幕中央有一个4×4方格盘，一个圆圈会依次出现在方格盘的某一方格中，要求儿童在圆圈消失之后，按顺序指出刚才圆圈出现过的位置。随着圆圈的数量逐渐增加，任务难度也依次递增，儿童的表现会决定他们第二天要完成的任务难度。20天的训练结束后，参加过训练儿童和没有参加训练的儿童接受了相关测试。研究结果发现，训练提高了儿童的认知能力，而且接受认知训练的多动症儿童的临床症状得到了有效的改善。同时，研究者们意外地发现：训练还提高了儿童的智商。这个发现为认知训练开辟了一个新的研究方向[2]。


　　一项争议研究


　　受克林伯格和他的合作者研究的启发，杰基（Susanne M. Jaeggi）等人在2008年的一项研究中，对正常成年人的认知能力进行了训练，探讨了认知训练对智商的影响。他们发现，通过认知训练，人们的智力确实得到了提升[3]。


　　杰基等人将来前来参加认知训练的34名志愿者随机分为四组，分别接受为期8天、12天、17天以及19天的训练，训练任务很简单，电脑屏幕中会呈现一连串的字母，要求志愿者判断每一个出现的字母与此前刚呈现过的第n个字母是否相同，n越大，表示任务的难度越大，同样，人们的表现会决定他们第二天要完成的任务难度。训练前和训练后所有人均接受智力测试。研究结果发现，与没有接受训练的人相比，接受训练的34个人的智力水平都得到了提升。而且，训练的时间越长，智力水平提高越多。


　　


　　杰基等人在研究中所使用的训练任务，要求志愿者判断每一个出现的方块位置与此前呈现过的第n个方块的位置是否相同，或者判断每一个出现的字母与此前刚呈现过的第n个字母是否相同。图片来源：参考文献[3]


　　这项研究对原有的认知理论提出了挑战，结果令人振奋，但同样也招致了许多质疑[4]。在这项研究中，训练的任务为记忆任务，但是训练效果却迁移到了智力测试上，确实令人匪夷所思！人类的智力通常被认为是通过改变自身、改变环境或找到一个新的环境去有效地适应环境的能力。在这项研究中，测试智力采用了推理任务，测试者根据所呈现的残缺不全的大图案内图形的某种关系去思考、去发现，看哪一个备选小图案填入大图案中缺失的部分最合适，能使整个图案形成一个合理的完整的整体。


　

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　为什么训练记忆能力会提高所谓的推理能力？研究者将其解释为在完成两种任务时，人们共用了一个脑区。尽管此项研究受到非议，但是后来一些研究者发现，通过训练的确能够提高儿童和成年人的认知能力[5][6][7][8][9][10][11][12]。

　　来自认知神经科学的探索

　　为什么认知能力可以通过训练得到提升呢？心理学家和认知神经科学家们借助相关仪器，开始探索这一问题。韦斯特伯格（Helena Westerberg）等人对认知训练进行了一项功能性磁共振成像研究，有三名成年被试参加了此项实验。研究发现，训练后，这三名成年被试在完成任务时，大脑相关区域脑血流发生了明显的变化[13]。同样是来自克林伯格团队的研究发现，经过5周多的认知训练，个体大脑皮层多巴胺受体密度发生了显著的改变[14]。

　　我们最近的一项研究也揭示了认知训练对人类大脑变化的影响。我们以健康的成年人为被试，探讨了认知训练对大脑活动的影响。研究结果显示，训练对认知的影响很有可能是在感知觉阶段就发生了，也就是说，通过训练，人们在第一眼捕捉信息的能力即发生了改变，表现为大脑突触活动减弱，兴奋性活动增强。随之，认知训练提高了个体抵抗无关信息的能力和对目标集中注意的能力，进而个体的更新能力（即忘掉旧信息、记住新的有意义信息的能力）提高了！ [15]

　　

　　我们的研究发现，与控制组（Control Group）相比，经过20天的认知训练，训练组（Training Group）被试在完成认知任务时，大脑电流密度发生了变化，完成任务所要耗费的认知资源也发生了变化。图片来源：参考文献[15]

　　儿童的可塑性比老年人更强

　　研究者证明了认知训练的神经机制，另一个问题摆在了他们面前：认知训练对所有人都有效果吗？认知发展中的个体与衰退中的个体训练效果相同吗？我们的系列研究尝试回答了这一个问题。我们对9~11岁儿童和60岁以上的老年人进行认知训练，结果发现，认知训练可以提高儿童的智力，但是在老年人身上没有发现这一结果[16][17][18][19][20]。这说明，认知训练对高级认知功能的影响，并不是一种“全”或“无”的现象，这种影响在个体认知功能发展期与衰退期出现分离情况：对于处于认知功能发展中的个体（儿童），认知功能的训练可以促进正在发展中的高级认知功能的提高；而对于处于认知功能衰退期的个体（老年人），认知功能的训练未能恢复正在衰退中的高级认知功能。

　　

　　认知的衰退是否具有可逆性，是研究者今后要回答和解决的问题。图片来源：shutterstock

　　无论是瑞典的克林伯格团队、美国的杰基研究组还是我们的研究，都已证明了认知可以通过训练得到提高。这种提高可能是因为经过反复训练，个体在进行认知任务时，与之相关的大脑脑区脑血流量增加，多巴胺密度发生改变，并伴有大脑突触活动减弱、兴奋性活动增强。但是，我们的研究也揭示，在认知发展中的个体中，这种变化会更明显，而当我们的认知功能衰退时，再进行认知训练，似乎效果不佳。认知的衰退究竟是否具有可逆性，是我们今后要回答和解决的一个重要问题。（编辑：odette）