你是否覺得一口氣記住11位的手機號碼會很吃力？你是不是希望忘掉一些無關(guān)緊要的過去，能記住一些新的、對你來說有意義的事情？同時關(guān)注好幾件事情時，你是否會覺得有些措手不及？完成這些，都需要我們的認知能力。

多年來，心理學(xué)家們不遺余力地在尋找和探索提高人類認知的方法和途徑。試想，如果我們的認知能力可以通過訓(xùn)練得到提升，那么通過訓(xùn)練為認知缺陷個體的臨床治療提供工具、通過訓(xùn)練為特殊兒童的認知治療和干預(yù)提供有效幫助、通過訓(xùn)練來延緩老年人的認知老化等等，這些結(jié)果都將變得非常誘人！

如果認知能力可以通過訓(xùn)練得到提高，由此而來的前景將會非常誘人。圖片來源：shutterstock

一個意外發(fā)現(xiàn)

瑞典科學(xué)家克林伯格（Torkel Klingberg）和他的合作者在14年前的一項研究中，對多動癥兒童進行了認知訓(xùn)練，他們希望通過訓(xùn)練多動癥兒童的注意來改善他們的臨床癥狀。而研究卻意外發(fā)現(xiàn)：通過認知訓(xùn)練，多動癥兒童的智商也得到了提升[1]。

克林伯格等人在他們的研究中選取了7～15歲的多動癥兒童14名，其中7名多動癥兒童每天進行注意任務(wù)的練習(xí)，另外7名兒童作為控制組沒有接受訓(xùn)練。接受訓(xùn)練的兒童每天要做20分鐘的認知任務(wù)，如，電腦屏幕中央有一個4×4方格盤，一個圓圈會依次出現(xiàn)在方格盤的某一方格中，要求兒童在圓圈消失之后，按順序指出剛才圓圈出現(xiàn)過的位置。隨著圓圈的數(shù)量逐漸增加，任務(wù)難度也依次遞增，兒童的表現(xiàn)會決定他們第二天要完成的任務(wù)難度。20天的訓(xùn)練結(jié)束后，參加過訓(xùn)練兒童和沒有參加訓(xùn)練的兒童接受了相關(guān)測試。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練提高了兒童的認知能力，而且接受認知訓(xùn)練的多動癥兒童的臨床癥狀得到了有效的改善。同時，研究者們意外地發(fā)現(xiàn)：訓(xùn)練還提高了兒童的智商。這個發(fā)現(xiàn)為認知訓(xùn)練開辟了一個新的研究方向[2]。

一項爭議研究

受克林伯格和他的合作者研究的啟發(fā)，杰基（Susanne M. Jaeggi）等人在2008年的一項研究中，對正常成年人的認知能力進行了訓(xùn)練，探討了認知訓(xùn)練對智商的影響。他們發(fā)現(xiàn)，通過認知訓(xùn)練，人們的智力確實得到了提升[3]。

杰基等人將來前來參加認知訓(xùn)練的34名志愿者隨機分為四組，分別接受為期8天、12天、17天以及19天的訓(xùn)練，訓(xùn)練任務(wù)很簡單，電腦屏幕中會呈現(xiàn)一連串的字母，要求志愿者判斷每一個出現(xiàn)的字母與此前剛呈現(xiàn)過的第n個字母是否相同，n越大，表示任務(wù)的難度越大，同樣，人們的表現(xiàn)會決定他們第二天要完成的任務(wù)難度。訓(xùn)練前和訓(xùn)練后所有人均接受智力測試。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與沒有接受訓(xùn)練的人相比，接受訓(xùn)練的34個人的智力水平都得到了提升。而且，訓(xùn)練的時間越長，智力水平提高越多。

杰基等人在研究中所使用的訓(xùn)練任務(wù)，要求志愿者判斷每一個出現(xiàn)的方塊位置與此前呈現(xiàn)過的第n個方塊的位置是否相同，或者判斷每一個出現(xiàn)的字母與此前剛呈現(xiàn)過的第n個字母是否相同。圖片來源：參考文獻[3]

這項研究對原有的認知理論提出了挑戰(zhàn)，結(jié)果令人振奮，但同樣也招致了許多質(zhì)疑[4]。在這項研究中，訓(xùn)練的任務(wù)為記憶任務(wù)，但是訓(xùn)練效果卻遷移到了智力測試上，確實令人匪夷所思！人類的智力通常被認為是通過改變自身、改變環(huán)境或找到一個新的環(huán)境去有效地適應(yīng)環(huán)境的能力。在這項研究中，測試智力采用了推理任務(wù)，測試者根據(jù)所呈現(xiàn)的殘缺不全的大圖案內(nèi)圖形的某種關(guān)系去思考、去發(fā)現(xiàn)，看哪一個備選小圖案填入大圖案中缺失的部分最合適，能使整個圖案形成一個合理的完整的整體。

為什么訓(xùn)練記憶能力會提高所謂的推理能力？研究者將其解釋為在完成兩種任務(wù)時，人們共用了一個腦區(qū)。盡管此項研究受到非議，但是后來一些研究者發(fā)現(xiàn)，通過訓(xùn)練的確能夠提高兒童和成年人的認知能力[5][6][7][8][9][10][11][12]。

來自認知神經(jīng)科學(xué)的探索

為什么認知能力可以通過訓(xùn)練得到提升呢？心理學(xué)家和認知神經(jīng)科學(xué)家們借助相關(guān)儀器，開始探索這一問題。韋斯特伯格（Helena Westerberg）等人對認知訓(xùn)練進行了一項功能性磁共振成像研究，有三名成年被試參加了此項實驗。研究發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練后，這三名成年被試在完成任務(wù)時，大腦相關(guān)區(qū)域腦血流發(fā)生了明顯的變化[13]。同樣是來自克林伯格團隊的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過5周多的認知訓(xùn)練，個體大腦皮層多巴胺受體密度發(fā)生了顯著的改變[14]。

我們最近的一項研究也揭示了認知訓(xùn)練對人類大腦變化的影響。我們以健康的成年人為被試，探討了認知訓(xùn)練對大腦活動的影響。研究結(jié)果顯示，訓(xùn)練對認知的影響很有可能是在感知覺階段就發(fā)生了，也就是說，通過訓(xùn)練，人們在第一眼捕捉信息的能力即發(fā)生了改變，表現(xiàn)為大腦突觸活動減弱，興奮性活動增強。隨之，認知訓(xùn)練提高了個體抵抗無關(guān)信息的能力和對目標集中注意的能力，進而個體的更新能力（即忘掉舊信息、記住新的有意義信息的能力）提高了！ [15]

我們的研究發(fā)現(xiàn)，與控制組（Control Group）相比，經(jīng)過20天的認知訓(xùn)練，訓(xùn)練組（Training Group）被試在完成認知任務(wù)時，大腦電流密度發(fā)生了變化，完成任務(wù)所要耗費的認知資源也發(fā)生了變化。圖片來源：參考文獻[15]

兒童的可塑性比老年人更強

研究者證明了認知訓(xùn)練的神經(jīng)機制，另一個問題擺在了他們面前：認知訓(xùn)練對所有人都有效果嗎？認知發(fā)展中的個體與衰退中的個體訓(xùn)練效果相同嗎？我們的系列研究嘗試回答了這一個問題。我們對9~11歲兒童和60歲以上的老年人進行認知訓(xùn)練，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，認知訓(xùn)練可以提高兒童的智力，但是在老年人身上沒有發(fā)現(xiàn)這一結(jié)果[16][17][18][19][20]。這說明，認知訓(xùn)練對高級認知功能的影響，并不是一種“全”或“無”的現(xiàn)象，這種影響在個體認知功能發(fā)展期與衰退期出現(xiàn)分離情況：對于處于認知功能發(fā)展中的個體（兒童），認知功能的訓(xùn)練可以促進正在發(fā)展中的高級認知功能的提高；而對于處于認知功能衰退期的個體（老年人），認知功能的訓(xùn)練未能恢復(fù)正在衰退中的高級認知功能。

認知的衰退是否具有可逆性，是研究者今后要回答和解決的問題。圖片來源：shutterstock

無論是瑞典的克林伯格團隊、美國的杰基研究組還是我們的研究，都已證明了認知可以通過訓(xùn)練得到提高。這種提高可能是因為經(jīng)過反復(fù)訓(xùn)練，個體在進行認知任務(wù)時，與之相關(guān)的大腦腦區(qū)腦血流量增加，多巴胺密度發(fā)生改變，并伴有大腦突觸活動減弱、興奮性活動增強。但是，我們的研究也揭示，在認知發(fā)展中的個體中，這種變化會更明顯，而當(dāng)我們的認知功能衰退時，再進行認知訓(xùn)練，似乎效果不佳。認知的衰退究竟是否具有可逆性，是我們今后要回答和解決的一個重要問題。

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