如何讓大腦更聰明？（四）

雋武

擁有一個聰明的大腦，或者讓你的后代更聰明，這幾乎是每個人的夢想。這也許因為聰明的人擁有各種各樣的優(yōu)勢：他們在生活中會得到更好的教育，獲得更好的工作，掙更多的錢，并且可能活得更長久。

在上一篇文章中，我們講述了一些人與電腦相處而提高智力的故事，我們得出的結(jié)論是：如果多與電腦（以及由它發(fā)展而來的智能手機）打交道，用它們來記憶，來發(fā)表觀點，收集反饋，發(fā)展思維能力，必將使我們變得更聰明。

在本文中，我們將討論，某些專門訓(xùn)練試圖提高人的智力，能成功嗎？

鬼屋黑貓訓(xùn)練

一個沉悶的午后，十幾位來自美國伊利諾伊州工薪階層社區(qū)芝加哥高地，身穿藍(lán)褲、藍(lán)背心和白襯衫的學(xué)生，沖進華盛頓-麥金利學(xué)校的蘋果實驗室。幾分鐘后，他們潛下心來，坐在繞這個房間四周排列的蘋果電腦前，希望從事一件直至最近仍被視為不可能完成的任務(wù)：通過培訓(xùn)提高智力。

“誰能解釋一下如何獲得積分？”指導(dǎo)老師凱特·沃爾夫森（Kate0Wulfson）問道，“請舉手發(fā)言。”

一棟鬼屋的卡通畫閃現(xiàn)在顯示器上，其背景是幾只飛翔的蝙蝠和一輪懸掛在午夜藍(lán)天上的新月。這棟陰森森的房子有5個窗戶，每隔幾秒鐘，1只黑貓出現(xiàn)在其中一扇窗子之中，隨即消失。這項練習(xí)分為若干級。在第1級，每記住黑貓剛剛出現(xiàn)在哪扇窗戶里面，就得1分。非常簡單。但這套游戲是漸進的：黑貓不斷出現(xiàn)，孩子們必須得持續(xù)觀望，并用心記憶。

如果進入第2級，就有可能混亂不清了，因為受試者必須記住這只貓在第2次出現(xiàn)前出現(xiàn)在哪里，也就是最后一次露面前的那一次。進入第3級，他必須記住它3次前出現(xiàn)的位置。第4級是4次前。難度很大。他們必須聚精會神，保持專注度。

在記住黑貓出現(xiàn)位置的同時，他們頭戴的耳機會發(fā)出某個特定字母的發(fā)音，他們同樣要記住第1次到第5次聽到的是哪個字母。

隨后，一場時長10分鐘，要求相當(dāng)高的注意力游戲正式開始。到了第2級，就連成年人也發(fā)現(xiàn)這項任務(wù)有點費力。不接受培訓(xùn)，幾乎沒有人能夠通過第3級。但只要堅持練習(xí)，大多數(shù)人的成績都可以改善。這并不奇怪：無論是學(xué)習(xí)閱讀，還是玩扔小石片掠過湖面的游戲，對于人類從事的幾乎所有任務(wù)而言，勤練習(xí)都會提升表現(xiàn)。

N-back測試（我們也可以把它稱為鬼屋黑貓測試）旨在考驗參與者能否記住瞬刻之前（1-back），上上次（2-back）和上上上次（3-back）等呈現(xiàn)的某個標(biāo)志所在方位或特定字母的聲響。一些研究人員認(rèn)為這類游戲可以讓我們更聰明。

令人驚訝的是，這一游戲性的測試也改善了其他方面。在2008年的一項研究中，現(xiàn)任教于美國馬里蘭大學(xué)的蘇珊·賈基和馬丁·布施庫爾發(fā)現(xiàn)，對于練習(xí)過這款游戲精簡版的年輕人而言，一項被稱為“液態(tài)智力”的基本認(rèn)知能力也有所改善。

晶態(tài)智力與液態(tài)智力

心理學(xué)家一直認(rèn)為智力具有兩種形態(tài)：晶態(tài)智力和液態(tài)智力。晶態(tài)智力是由存儲的信息和技能知識（那種經(jīng)過避開“危險！”標(biāo)志的測試，或者你騎自行車時慢慢掌握的技巧）形成的寶庫，隨年齡的增大而增長。所謂液態(tài)智力，意指解決新奇問題，學(xué)習(xí)、推理、發(fā)現(xiàn)聯(lián)系、認(rèn)清事物本質(zhì)的能力。而液態(tài)智力很早就被認(rèn)為在成年早期（也就是在上大學(xué)的年紀(jì)）抵達(dá)峰值，隨后逐漸下滑，而且不同于可以把體弱者轉(zhuǎn)變成肌肉強健者的體能鍛煉，液態(tài)智力一直被認(rèn)為是一個人生來就能進行智力活動的能力，即學(xué)習(xí)和解決問題的能力，它依賴于先天的秉賦，不受訓(xùn)練的影響。而經(jīng)過鬼屋黑貓之類測試的訓(xùn)練，居然提高液態(tài)智力，也就是可以讓人變得更聰明。

這畢竟是由估量液態(tài)智力的智商測試得出的結(jié)果，很難說是否反映了真實的情況。但我們可以根據(jù)現(xiàn)在測試的結(jié)果預(yù)知未來的各種事情，據(jù)認(rèn)為因為液態(tài)智力形成于早期，并且在相當(dāng)程度上是不可改變的。雖然父母、老師和其他人可以在建立有助于增強孩子理解力的環(huán)境方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，通常，父母也只能期待考試獲得高分源自孩子的勤奮，而不是更聰明的大腦。

那么，觀看鬼屋中的黑貓又如何可能提高液態(tài)智力呢？原因在于，這款看似簡單的游戲所針對的其實是最基本的認(rèn)知技能：工作記憶。工作記憶之于液態(tài)智力，就如同長期記憶之于晶態(tài)智力。工作記憶不僅僅是記住一個電話號碼并且立刻撥出去的能力；它還包括操作存儲于大腦的信息的能力——對這些數(shù)字進行加減運算，倒序排列，或由高到低排序。理解一個比喻或類比同樣依賴于工作記憶；如果你不能把“看見”、“王大叔”和“跑步”聯(lián)系在一起，你甚至不能理解“看見王大叔跑步”這樣一個簡單陳述句的意思。如果沒有工作記憶，你就無法理解任何事情。

工作記憶的訓(xùn)練

過去30年以來，理論家和研究人員在了解工作記憶的運行機理方面取得了顯著進展。他們已經(jīng)開發(fā)出了多種多樣的敏感測試，以衡量工作記憶的強度，并確定它與液態(tài)智力的關(guān)系。2008年，賈基將其中一項工作記憶測試轉(zhuǎn)化為一項旨在加強它的培訓(xùn)任務(wù)，就像俯臥撐既可以用來衡量身體素質(zhì)，也可以用來強身健體一樣。她說：“我們把注意力和工作記憶視為大腦的心血管功能，如果你訓(xùn)練注意力和工作記憶，你就可以提高有助于你完成多種復(fù)雜任務(wù)的基本認(rèn)知技能?！?/p>

賈基的研究產(chǎn)生了廣泛的影響。自這份研究報告出版以來，其他學(xué)者不僅在小學(xué)生，還在學(xué)齡前兒童、大學(xué)生和老年人身上取得了類似的研究成果。這些培訓(xùn)任務(wù)通常只需要每周練習(xí)5天，每天練習(xí)15～25min；研究人員發(fā)現(xiàn)，在短短4個星期內(nèi)，練習(xí)者的液態(tài)智力測試分?jǐn)?shù)就出現(xiàn)了改善。后續(xù)研究剛剛開始，主要觀察這種改善與學(xué)習(xí)和工作表現(xiàn)等現(xiàn)實世界收益之間的聯(lián)系。然而，身心機能失調(diào)人士，包括注意力不足過動癥（ADHD）和創(chuàng)傷性腦損傷患者，已經(jīng)看到了訓(xùn)練帶來的好處。接受治療后，從事這類訓(xùn)練的收益可以持續(xù)長達(dá)8周的時間。

一項由瑞典神經(jīng)學(xué)家托克爾·克林伯格主持的研究，只涉及14位患有注意力不足過動癥的孩子。其中，一半孩子參加了旨在加強工作記憶的計算機化任務(wù)，另一半孩子玩挑戰(zhàn)性不大的電腦游戲。僅5個星期后，克林伯格發(fā)現(xiàn)，在那些玩記憶游戲的孩子當(dāng)中，坐立不安和走來走去的現(xiàn)象明顯減少。更不尋常的是，這些孩子的瑞文氏標(biāo)準(zhǔn)推理測驗分?jǐn)?shù)也有所提高，瑞文氏是最好的液態(tài)智力測試方式之一。換句話說，工作記憶的改善效應(yīng)轉(zhuǎn)移到了孩子們未訓(xùn)練過的一項任務(wù)上。endprint

即使這份樣本很小，其結(jié)果也頗具聳動性（3年后，克林伯格在50個孩子身上獲得了大致相同的結(jié)果），因為矩陣被視為液態(tài)智力測試的黃金標(biāo)準(zhǔn)。做過智力測試的人都觀察過類似于瑞文氏標(biāo)準(zhǔn)推理測驗的矩陣：共3行，每行包含3個圖形，由正方形、圓、點或其他類似圖像組成。從左向右移動時，正方形是否變大了？當(dāng)正方形內(nèi)的圓圈往下移動，從白色變?yōu)榛疑?，再變?yōu)楹谏臅r候，它們是否填滿了？9個圖像中有1個正在從矩陣中消失，挑戰(zhàn)是從6個可能的選擇中找出潛在的模式——向上、向下和橫向。對于大多數(shù)人來說，最初的解決方案是顯而易見的，但辨別的難度逐漸加大。測驗臨近結(jié)束時，大多數(shù)考生都是滿頭霧水。

雙N-back任務(wù)測試

上述美國心理學(xué)家賈基和布施庫爾決定嘗試一下，看看能不能復(fù)制克林伯格發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)移效應(yīng)。為做到這一點，他們以N-back測試作為一項培訓(xùn)方案的基礎(chǔ)。正如華盛頓-麥金利學(xué)校的孩子參加的游戲所示，N-back測試旨在考驗參與者能否記住瞬刻之前（1-back），上上次（2-back）和上上上次（3-back）呈現(xiàn)的某種東西——一只貓的位置或一個特定字母的聲音。如果你在2-back層級上表現(xiàn)出色，電腦就會讓你完成3-back。如果這個層級也做得很好，你將跳躍至4-back。如果你在任何層次上做得都很差，你將被下推一個層級。其主旨是讓游戲保持足夠的挑戰(zhàn)性，從而讓你充分參與。

為加大難度，賈基和布施庫爾使用了所謂的雙N-back任務(wù)。耳機中傳來一組隨機排序的字母，電腦屏幕上同時出現(xiàn)一個正方形，它顯然在一個網(wǎng)格的8個位置上隨機移動。你的使命是同時跟蹤字母和正方形。比如，在3-back層級，你按下鍵盤的一個按鈕，你需要判斷你聽到的這個字母與3次前那個字母是否相同。與此同時，你按下另一個鍵，以判斷屏幕上正方形的位置與3次前是否相同。

加大任務(wù)難度的意圖在于，使人們無法施展他們通過下棋和拼字游戲這類游戲開發(fā)出的解決特定任務(wù)的技能?！拔覀兿Ｍ囵B(yǎng)根本性的注意力和工作記憶能力?！辟Z基說。

賈基和布施庫爾讓伯爾尼大學(xué)的學(xué)生參加難度漸進的矩陣測試，要求他們每天練習(xí)20～25min的雙N-back任務(wù)。幾個星期后再次測試時，他們驚奇且欣喜地發(fā)現(xiàn)這些學(xué)生的成績大有改善。后來，賈基和布施庫爾進一步擴展了這項研究。

這項驚人的研究成果，最終刊發(fā)在2008年5月出版的《美國國家科學(xué)院院刊》上。培訓(xùn)前，參與者能夠準(zhǔn)確回答9到10個矩陣問題。后來，34位參加過12個周雙N-back培訓(xùn)的年輕人準(zhǔn)確回答了大約1個額外的矩陣問題，而參加過17個周培訓(xùn)的學(xué)生多回答了3個問題。19個周后，改善效應(yīng)增加至4.4個額外問題。

賈基說：“這一進步不只是高了一點點，這是一個很大的效應(yīng)?！?/p>

資深心理學(xué)家，現(xiàn)任俄克拉荷馬州立大學(xué)教務(wù)長的羅伯特·斯騰伯格稱贊賈基和布施庫爾的研究“具有開拓性”，他寫道，這項研究“似乎在一定程度上解決了一項爭論，即液態(tài)智力是否至少可以通過某種有意義的措施進行訓(xùn)練”。

對于液態(tài)智力訓(xùn)練的異議

在一些人看來，這項爭議遠(yuǎn)未塵埃落定。喬治亞理工學(xué)院心理學(xué)系首席智力研究員蘭德爾·恩格爾對智商可以通過訓(xùn)練來增強這一命題持有一種近乎于不屑的質(zhì)疑態(tài)度。他說：“現(xiàn)在，軍方正準(zhǔn)備花大價錢訓(xùn)練士兵的工作記憶，以提高他們的智商。在我看來，2008年的那份研究報告，只是讓數(shù)百人白費心機地追逐一項永遠(yuǎn)也無法實現(xiàn)的目標(biāo)。”

他繼續(xù)說道：“液態(tài)智力不是從文化派生而來，它幾乎肯定是受生物驅(qū)動的那部分智力。一些大腦部件對于這種智力具有至關(guān)重要的意義，我們對此已非常了解。前額葉皮層對于控制注意力尤為重要。是否認(rèn)為你可以改變液態(tài)智力？不，我不這樣認(rèn)為。多年來出現(xiàn)過數(shù)百項旨在增強智力的嘗試，但幾乎沒有或者說根本就沒有成功的?！?/p>

2010年6月份的一項著名的智商訓(xùn)練也得出了相反結(jié)論。此時，神經(jīng)學(xué)家阿德里安·歐文發(fā)布了一項他與英國廣播公司電視節(jié)目《理論大爆炸》合作完成的試驗。邀請電視觀眾參與后，歐文從中招募了11，430人參加一個為期6周，旨在復(fù)制市面銷售的“提升大腦”軟件的在線項目（N-back不在提供的任務(wù)之列），并在試驗前后對參與者進行了一系列智商測試。他在《自然》雜志作總結(jié)時寫道：“雖然他們在每項接受過培訓(xùn)的認(rèn)知任務(wù)的表現(xiàn)均有所改善，但我們并沒有發(fā)現(xiàn)改善效應(yīng)轉(zhuǎn)移至未受訓(xùn)任務(wù)的證據(jù)，甚至當(dāng)這些任務(wù)在認(rèn)知層面密切相關(guān)的時候。”

歐文在接受采訪時表示，他尊重賈基的研究，并期待看到其他人也欣賞她的努力。雖然在賈基的研究之前，科學(xué)家為提高智商所做的嘗試大多以失敗告終，但其他方面的證據(jù)很早就支持智力遠(yuǎn)非不可改變這一觀點。針對雙胞胎的研究表明，智力具有固定的遺傳成分，但至少20%到50%的智商變異應(yīng)歸因于其他因素，無論這些因素是基于社會、學(xué)校，還是家庭的。更有說服力的是，近一個世紀(jì)以來，隨著教育和技術(shù)的不斷擴展，平均智商一直在穩(wěn)步提升，這種現(xiàn)象被稱為弗林效應(yīng)。如賈基和其他學(xué)者的觀察，智力的基因成分不可否認(rèn)，但其運行機理與控制眼珠顏色的基因不大一樣，它更類似于影響體重和身高的相互作用的基因復(fù)合體（需要說明的是，數(shù)十年來，人類的平均體重和身高也一直在增長）。密歇根大學(xué)的心理學(xué)家約尼迪斯教授在接受采訪時說：“我們知道，身高在很大程度上是由基因決定的，但我們也知道，體重也受到強大的外部環(huán)境影響，比如營養(yǎng)。所以說，盡管智力在某種程度上是由遺傳基因決定的，但這并不意味著無法改變它?！?/p>

使人更聰明的訓(xùn)練實驗仍在進行中

爭論歸爭論，心理學(xué)家們?nèi)栽谶M行相關(guān)的訓(xùn)練實驗。

除了工作記憶，一些研究人員正在尋求通過培訓(xùn)其他基本心理技能來提高液態(tài)智力，比如知覺速度（在幾秒鐘內(nèi)判斷一個數(shù)字是奇數(shù)還是偶數(shù)），視覺追蹤（比如在電腦上玩槍戰(zhàn)游戲），或者各種任務(wù)快速切換的能力。在柏林，馬克斯·普朗克人類發(fā)展研究所的厄爾曼·林登伯杰和同事使用12項不同任務(wù)培訓(xùn)101位年輕人和103位老年人。在參加衡量推理、工作記憶、知覺速度（只針對年輕人）和情節(jié)記憶（比如記住一份短名單的能力）的測試時，相較于沒有接受過培訓(xùn)的人，那些每天參加1個小時訓(xùn)練課，連續(xù)訓(xùn)練100天的人（無論老少）的成績顯著改善。林登伯杰總結(jié)稱，對這些改善彼此關(guān)系的統(tǒng)計值顯示，“廣泛的能力層面”均出現(xiàn)了系統(tǒng)性改進。

在美國加州大學(xué)伯克利分校，積木認(rèn)知實驗室主任西爾維婭·邦吉采取了“一切可以想象到的方式”。她與28位來自社會低經(jīng)濟背景的兒童合作，安排其中一半人玩旨在提高反應(yīng)時間的游戲，另一半則被要求玩一些訓(xùn)練推理技能的游戲。比如，“Quirkle”挑戰(zhàn)孩子們在一個網(wǎng)格上對齊瓷磚，他們需要匹配好形狀和顏色。經(jīng)過每天5min、每周2次、為期8周的訓(xùn)練后，邦吉發(fā)現(xiàn)，推理組孩童的非語言智商測試平均得分比訓(xùn)練前增加了10分。在玩推理游戲的17個孩子中，有4個孩子的平均在20分以上。在另一項尚未出版的研究中，邦吉發(fā)現(xiàn)備考法學(xué)院入學(xué)考試的大學(xué)生也出現(xiàn)了類似改善。

編輯/小丁endprint