如何真正讓人聰明

最新一期的美國《新聞週刊》于2011年1月1日正式出刊，本期封面文章標題為“如何真正讓人聰明”。文章作者認為，傳說中的食用各種藍莓 (Blueberries)，玩填字遊戲的方法並不能提升人的智力。隨著神經系統科學家(neuroscientist)在智力形成機理上的執著努力，他們最終會找出是哪些因素在起作用，以及它們之間相互作用的機理。

若科學家們能像了解肌肉產生力量的機制那樣了解智力形成的機制，那怕是了解一半，那麼，探索改善人類大腦的方式會變得相當容易。如果人們在腦神經上有像舉重鍛鍊能夠增加力量類似的科學解讀，即化學和電信號增加了肌細胞內部纖維組織的數量，那麼，人類就可以按此方式改善大腦。

人們不應輕信所謂的，如果讓大腦利用腦力訓練網站提供的訓練術，或沉思冥想，食用藍莓、咀嚼口香糖或有眾多朋友就能改善大腦能力，人就會變得更聰明，這些說法很有創造性。

令神經系統科學家至今不解的是，認知機理(mechanisms of cognition)是怎樣讓愚笨和聰明大腦之間出現實質性的差別，如何能讓前者變得更像後者。無論是否有腦力貧瘠問題，人們現在都能找到大量諮詢建議。但這種做法有很多問題。其中很多建議來自觀察性研究(observational study)，這類研究讓參與者解釋一些難題並提出問題。但這些人在某種程度上未必就一定比未參加研究者更聰明。

由於並不了解認知增強(cognitive enhancement)的工作機理，人們會輕信一些似是而非的建議。這是由於沒有任何宣稱在實驗中解決難題，會讓人變得更聰明的研究結果具備能夠解釋的通的機制。布朗大學醫學院的神經系統科學家PeterSnyder認為，人們在新聞中看到了太多的快速增強認知的醜陋消息，但經得起時間考驗的、設計嚴謹的研究近乎沒有。這方面的研究仍處在最初開拓階段。

美國國立衛生研究院(National Institutes of Health，NIH)2010年對各類宣稱能維護和改善認知功能(cognitive function)的方法所做的評價表明，眾多聲稱可增強認知的胸有成竹的研究成果是多麼的粗糙。維他命B6、B12和維他命E；β-胡蘿蔔素；葉酸 (folic acid)，以及稱之為黃酮類物質(Flavonoid)的花裏胡哨的抗氧化劑都是失敗之舉。酒精、歐米伽3s(海魚中脂肪酸)，以及發展大範圍社交網的作用也微不足道。

觀察性研究還認為，地中海沿岸的飲食方式與較低認知力下降的風險有一定關係，但此結論一直無法得到更嚴謹、隨機控制的(randomized controlled)研究的確認。無人了解這種飲食方式的受益，究竟來自食物中包含的成份(橄欖油、魚、蔬菜和紅酒等)，還是其中缺省了相關內容(紅肉、精製糖和奶製品脂肪等)。他汀類藥物(statins)毫無作用，雌激素(estrogen)或非甾體抗炎藥(Nonsteroidal Antiinflammatory Drugs，NSAIDs，即阿司匹林、異丁苯丙酸)也無效果。

人們應對以通過增加腦供血量的辦法承諾讓人變得更聰明的鍛鍊持懷疑態度，況且普通人也絕不會存在這類制約性因素。人們的確能看到不少言之鑿鑿地確信可通過大量外部介入的辦法來提高智力的研究結論，但至今尚無任何一個研究的結論會是正確的。只有像NIH那樣通過全面評價各類研究的證據，人們才能看到真實的一幕。

然而，探索增強認知能力的有效方法並非毫無期望。神經系統科學(neuroscience)的突飛猛進正在緩慢地揭示認知機理。德州大學西南醫療中心的研究者James Bibb稱，迄今為止，人們已累積了足夠多的，有關認知機理，神經末梢和神經回路(synaptic and circuit)在認知過程中起作用大小的分子基礎(molecular underpinnings)的知識。哥倫比亞大學的神經系統科學家Yaakov Stern稱，更高的認知能力來自更多的神經細胞，更豐富的神經連接，更高程度的神經形成，以及提高起到刺激生產神經細胞和神經連接作用的腦源性神經營養因子(brain-derived neurotrophicfactor，BDNF)這類化合物的產生。腦神經形成和豐富的神經連接能增強學習、記憶、推理和創造性。Stern的研究結果表明，一些在特定工作中表現優異者，其腦神經回路的效率往往更高，認知能力也更強，更具靈活性。

在神經重構(或神經可塑性，neuroplasticity)中最有力的發現之一，大腦應對外部資訊刺激會如何改變結構和功能的科學，在它對實際改變大腦和擴大功能性回路(functional circuits)能力的關注程度幾乎是不可思議的。科學家們在經典的實驗中發現，當猴子重復練習細微觸覺的感知時，相關的大腦區域變大，這如同人在學習盲文和練習小提琴時的情形一樣。負責聽覺腦皮層的一部份區域，在重復聽到一首特定曲目時也會出現類似現象。但當猴子同時在觸及某物和聽音樂時，只有控制接受培訓的資訊輸入的那一塊腦部區域在擴大。換言之，只有在注意力集中時，無論是感官觸覺，還是聽到的聲音這樣的相同資訊輸入都會產生不同結果，即擴大了腦部特定區域，或者毫無反應。

這可能對已熟練掌握技能為何不能讓人變得更聰明做出解釋，因為人們對它的專注程度下降。相反，在舞廳學習新舞蹈，一種新外語這種需要認知的活動更可能提高大腦處理的速度，增強神經連接(strengthen synapses)，擴大或創造出功能性網路(functional networks)。

神經系統科學家通過揭示認知基礎，便能把有價值的增強智力的辦法與似是而非的說教區分開來。據美國家藥物濫用研究所(National Institute on Drug Abuse)的科學家在2010年對41個雙向均不知細節(double-blind)、並以安慰劑控制(placebo-controlled)的研究進行分析後發現，相對於其他基本認知技能，尼古丁對傑出的駕駛技能有“重大正面影響”，這是一種短期精確記憶作用，一定形式的專注和有效記憶。這種改變可能代表智力真正有提高，是“有益的認知效果”。其原因是尼古丁因需要在腦皮層回路(cortical circuits)上起重要作用的神經傳遞素乙酰膽鹼(neurotransmitter acetylcholine)，而附著在大腦感受器(brain receptors)上。然而，需要忠告的是，吸煙同樣也會讓人患上癡呆症。雖短時間能獲得精神專注和增強記憶，但吸煙者不得不為最終惡果付出代價。

神經系統科學支援使用像苯丙胺混合鹽製劑(又稱安非他明鹽，Adderall)和利他靈(Ritalin)這類刺激藥物(咖啡因)獲得認知的好處。這兩種藥物可提升大腦中產生動機(motivation)和獎勵感覺(feeling of reward)的多巴胺(dopamine)水準。賓夕法尼亞大學心理學家Martha Farah發現，研究結果表明這兩種藥物提高了被記住單詞的回顧(recall of memorized words)和有效記憶(working memory)。Farah的近期研究結果還發現，這些藥物並不能提高語言流暢能力，推理能力，或抽象思維，而且它們也未能讓多巴胺活躍程度維持在高水準的基因變異(genevariant)人群有多大受益。

以上有限性意味著兩件事。首先，若人們受到多巴胺的自然浸淫，以及有著例如想要從源代碼上推演出一家網站是如何建造的動機，那麼，從藥理上增加多巴胺的水準無任何作用。Farah還發現，接受苯丙胺混合鹽製劑實驗的自願者，和接受安慰劑的志願者在一系列認知問題上沒有差別，這意味著人們只要相信自己能表現良好，便能獲得像多巴胺那樣的增強效果。其次，可能或也不可能改善腦功能作用的藥物表明，像動機和獎賞這類心理因素有助於記憶，但對像抽象思維這類更高層的處理過程毫無幫助。Farah的結論是，這些藥物在一定時候對某些人會有一定幫助，但不能得出對所有人都有幫助的結論。

了解到苯丙胺混合鹽製劑和利他靈通過給人們帶來動機，和在解決一些問題後得到獎賞的感覺，意味著靠其他途徑實現這種感覺也會增強大腦的表現。這可能正是許多秘密共同在起作用的機制。例如，考慮“祖先效果”(ancestor effect)的例子。即將出版的《歐洲社會心理學期刊》報告稱，回想自己的基因起源會有助於增強智力表現。這種情形下的作用機制，反映的是在沒有苯丙胺混合鹽製劑下的信心和動機增強。同樣，據《心理科學》刊物中的一篇新文章發現，正面情緒也有助於提高創造性解決問題的能力。在此情形下，減少壓力，導致皮質醇，讓基礎的支撐能力發揮到極致。例如，人們在聽說自己屬於在測驗中表現良好的一組時，往往會比分配到一組測驗結果很糟的一組時發揮地更好。前面情形讓人準備充分、讓多巴胺在腦內奔瀉，後者是大腦中充斥著皮質醇。

但是，在通過解除壓力這類影響因素後達到的大腦自然潛力和實際提高的潛力之間有差異。後者要求解決神經系統科學中最經典的現象之一，即人們使用神經回路越多，它們會變得更強勁現象。最終結果是，人們強調的，或接受培訓的一種技能會得到改善，在對應性能得到改善時，即使佔用了更多神經元物質 (neuronal real estate)。倫敦大學的神經系統科學家Eleanor　Maguire在2003年時發現，能夠熟記令人感到極度困惑的倫敦街道的當地計程車司機，其大腦有更大的、位置靠後的海馬區域(posterior hippocampus)，該區域有比普通倫敦人大腦更大的存儲空間。由此可知，若把記憶出行線路的能力都交給全球定位系統(GPS)的話，那麼，人們會喪失這種能力。

一起激發的神經元會連成串的規則意味著，認知訓練應該能增強智力上的能力。一些研究只是有了如此發現，但還有應附有至關重要的告誡。訓練記憶力、推理能力和可以改善技能的處理速度已形成了一個政府資助的大型研究項目。但不幸的是一些結果沒有必然的聯繫：改善了處理速度，但未改善記憶力；改善了記憶力，但未改善推理能力。類似地，玩填字遊戲若能改善人們的智力，那它可能是一種方法。但是，哥倫比亞大學的Stern認為，就目前的研究成果看，認知訓練只能對訓練中的遊戲項目有所提高，絕對達不到在另一些方面上的一般化效果。


新浪網 2011/01/17