- 我的100天大脑升级计划:让你更聪明的科学新发现
- (美)丹·赫尔利
- 12644字
- 2023-12-21 15:10:34
第一章 扩展大脑的工作空间
我们的故事,从1997年6月梅拉伦湖上的皮划艇开始。梅拉伦湖是瑞典的第三大湖泊,它的支流在斯德哥尔摩西部绵延80多千米。划船的人是托克尔·克林伯格(Torkel Klingberg),他是瑞典最负盛名的研究机构卡罗林斯卡学院(Karolinska Institute)心理学部的一名研究生,他刚刚完成的一项研究,解决了大脑哪个部位负责工作记忆的问题。然后,就像现在的情况一样,心理学家和神经系统科学家都参与进来,试着像先驱解剖学家在几百年前对身体所做的那样,对大脑也做同样的事情:弄清楚哪些部分负责哪些功能。通过使用一种名为正电子发射断层扫描的影像技术观察脑组织内部,克林伯格发现,无论他让志愿者接受什么类型的工作记忆任务,甚至无论信息是通过声音还是图像呈现的,六位受试者大脑的相同区域都表现出血液流动的增加—工作量的增加—大部分都出现在前额之后的大脑前庭。
在完成这项研究之后,克林伯格给自己放了一天假,在几乎为极昼的斯堪的纳维亚仲夏时节泛舟湖上。他划船时,一个问题萦绕在他的脑海:几位受试者大脑的相同区域在所有这些工作记忆任务中同样发挥功能,这意味着什么?这些像梅拉伦湖一样巨大的问题,是人微言轻的科学家尽量避免的,因为他们唯恐陷入毫无根据的猜测中。但克林伯格,这位常常被误认为是电影《异形2》(Aliens)中人造人主教扮演者兰斯·亨利克森的科学家,苦苦思考这一问题,直到想出了一个答案。这并不是一个全面的答案,更像是一个假设。如果大脑同一区域会参与所有的工作记忆任务,那么,针对一项任务进行训练,应该能够改善其他项目,因为这些项目都需要强化同一大脑区域,就如同做俯卧撑也能够相应提升受试者的举重能力。
克林伯格把这个假设记录在他随身携带的一个黑色袖珍笔记本上。之后两年该记录都未有丝毫进展,直到1999年克林伯格进入卡罗林斯卡学院神经儿科学部攻读博士学位。因为这个部门进行了很多与多动症相关的研究,克林伯格有机会接触能够验证他想法的志愿者。
但同时也存在着一个问题:其他的心理学家已经证明了克林伯格的实验可能永远不会有效—他们认为,针对一个项目的短期记忆训练,永远不会迁移到改善另一项。最知名的研究是K. 安德斯·艾利克森和他在卡内基梅隆大学的同事所做的,该研究于1980年发表在最具盛名的《科学》杂志上。研究者选定了一位比较典型的本科生作为受试者,进行了为期20个月的实验。实验目的是通过行为实验,观察“记忆力一般、智力平平的一名大学生”的短期记忆是否能够被实质性地改善。实验过程中,研究者没有给受试者任何有关记忆策略的指点,他被要求听一系列随机数字,然后尽可能多地背诵出来。刚开始,像大多数人一样,他只能够准确记住七个。[1956年,心理学家乔治·A.米勒(George A. Miller)发表了一篇经典论文《神奇的数字7±2》(The Magical Number Seven, Plus or Minus Two),首次论述了人的短时记忆能够记住个数的极限。]但随着受试者每周三天、每天一小时地持续训练了一年半以后,他逐渐能够成功地记忆越来越多的数字。在15周以后,他能够按顺序准确地背出最多25个随机数字。一年以后,他能够背诵70个数字。最终,在20个月之后,他记住的数字达到了90个,这相当于最优秀的记忆冠军的水平,并且他提升的速度没有丝毫下降的迹象。然而,当他尝试记忆随机数字之外的事物,即便是一串字母,他也不比旁人优秀:“他的记忆量下降到六个辅音字母。”
为何会这样呢?受试者能够通过学习记住90个数字,但却只能够记住六个字母。理解这个现象的关键在于,他在不自觉地开发记忆策略,把随机数字串转变成时间、年龄、日期等一大块内容,他就能够记忆这种内容。但是这些策略是针对数字的,在他尝试记忆字母或其他事物时不会提供帮助。记者乔舒亚·福尔(Joshua Foer)也曾用过这些记忆技巧,他获得过2006年美国记忆力锦标赛冠军,并在畅销书《与爱因斯坦月球漫步》(Moonwalking with Einstein)中描述过,这些技巧的作用相当持久。但最终,它们也只是技巧而已。它们能够帮助你记忆一系列事物,但是不能帮助你理解这些事物。它们不会让一个人变得更聪明,无法提升工作记忆。
在这里我需要把短期记忆和工作记忆之间的重要差异说清楚。这一差异微乎其微,导致许多记者甚至是个别心理学家,在给公众做科普时往往会忽略它。短期记忆和工作记忆都只持续几秒,肯定不是几小时,更别提几个月或者几年了。短期记忆是艾利克森测量发现的,这是一种快速捕获呈现给你的信息的能力。这很简单。令人惊讶的是,这种能力与智力以及解决问题的能力的相关性很小。另外,工作记忆是你操控记忆的能力:输入这些数字,把它们加总,分析它们是奇数还是偶数。在语言的帮助下,工作记忆让你不仅能够记住句子,还能够理解它们的字面意思,进而考虑深层含义。正如研究者所说的,工作记忆是大脑的工作空间、工厂车间,在这里,原材料被处理并组装成有用的信息。短期记忆能够让你记住一串电话号码,但工作记忆能够让你对这一串电话号码的前三个数字和后四个数字做乘法。重要的是,这需要对目标精细控制和避免分散注意力的能力。工作记忆的需求解释了为什么在头脑中进行两位数的乘法是如此困难(更不用说四位数了):因为你不得不分开来做,在解决下一个问题之前,把解决方案抽出一部分,放到你大脑的后台—你的意识之外,然后在必要时快速把它们拉回到注意力当中。工作记忆让诗人能够推敲文字,发现对一个想法的最佳表达;它也让我们在完成一系列指示的第一步之后,能够记得第二步和第三步。工作记忆能力的上限较好地解释了为什么开车时用蓝牙耳机接电话与你手持电话一样危险:因为你理解事物的能力是一个宝贵的、有限的东西。
关于强有力的工作记忆如何运作,我在现实生活中见过的最多姿多彩、令人惊讶的例子来源于我的一位老朋友—丹·费格尔森。当我们还是少年时,他就发现自己能够随机应变地把一个单词的字母倒着说出来,无论那个单词有多少个音节。你可以说“incompatibilities”,几秒钟之后,他就能够说“seitilibitapmocni”。这一切让人极为吃惊和兴奋。他告诉我做到这一切的秘密是,他可以在脑海中把单词形象化,就好像它是写在黑板上的,然后只需要简单地把它念出来。
这就是工作记忆。
艾利克森从研究中得出结论,训练最终并不能增加短期记忆的空间总量。但克林伯格想要知道,除了策略和技巧,是否可以使用其他的方式增加工作记忆的整体空间。
基于这个问题,他从迈克尔·梅泽尼奇(Michael Merzenich)最有影响力的一个历史研究数据中汲取了灵感。在20世纪80年代早期,当时大多数神经系统科学家仍旧认为,大脑所有的区域实际上是被永久固化的,只能处理特定类型的信息;而梅泽尼奇的研究表明,在几周的时间里,他能够改变一只猴子控制信息的大脑区域,比如,控制左手第一根手指的区域—只要简单地把第二根手指弄残。当神经信号不再传递过来时,这部分大脑区域并没有“坐以待毙”,而是开始处理别的手指传来的信号。在接下来的30年间,梅泽尼奇基于这些观察,研究出动物,包括人类,能够从神经再赋值当中获益:如果对触觉、听觉或视觉的精准区分投入更多的注意力,那么负责这项功能的大脑区域就会随之扩张,并在这个过程中变得更加灵活。他发现,诵读困难的儿童能够通过训练识别声音中的细微差别,更好地理解口语;70多岁的老年司机同样也能够通过训练重新获得更宽的视野,而这是他们在几十年的漫长岁月里逐渐丧失的技能。
从梅泽尼奇的开创性研究中,克林伯格发现了两项原则。第一,为了实验成功,训练需要在相对短的时间里密集完成,大概一天20~30分钟,但需要至少持续四周,每周重复4~6次。第二,训练计划需要适应个体的能力范围。它既不能太简单,也不能太困难,需要正好处于合理的边缘,并保持在合理的边缘,随着个体能力的增强逐渐加大难度。这两项被梅泽尼奇详尽阐述的原则共同构成了一项标准规则:持续四周的每天短时而密集的训练,要根据受试者的能力极限不断调整合适的训练难度。这项规则,不仅对克林伯格取得研究进展至关重要,而且对整个心理学研究都意义非凡。
克林伯格的研究目的在于训练工作记忆。他通过一名儿科医生招募了14名7~15岁的儿童,这些儿童被诊断患有多动症。所有这些儿童,被要求在连续五周的时间里,每周五天,每天25分钟,在电脑上玩一系列的工作记忆游戏,这些游戏程序是由一位名叫乔纳斯·贝克曼的程序员开发设计的。其中一半孩子玩的游戏会根据他们的能力逐渐变难,而另一半孩子玩的游戏一直很简单。每个游戏都对孩子们的先天工作记忆能力进行标准测试。比如,在“数字回溯测验”中,键盘上会显示一系列数字,同时这些数字会被大声读出,孩子们需要敲出这些数字,但是以倒序的方式。(电脑游戏会成为一项工作记忆任务,而不仅是对短期记忆能力的简单衡量。因为这一系列数字需要运用心智能力来操控并倒序背诵。)适应性训练组的数字串的长度,随着孩子们倒序背诵水平提高而变得越来越长。
对于老派心理学家来说,这项实验听起来毫无价值。他们开发的这类任务更像心理学版本的视力测验,而不是训练项目。针对这些任务进行的训练,就像是一遍一遍地重复练习一项智力测试,测试表现的提升实际上并不意味着你变得更聪明,只能证明你越来越擅长这项测试。
然而,这就是实验结果的惊人之处了:接受适应性训练的七名孩子,不仅更加擅长训练的任务,而且在其他工作记忆的测试中有所提升。这就好比他们努力练习高尔夫球技,也会变得更擅长打篮球。更令人感到惊讶的是,他们的多动症程度—一般通过头部运动的频度来衡量,也会得到很大改善。(其他研究发现,患有多动症的儿童,在工作记忆方面的测试中通常会比其他孩子表现得差一些,但这两项研究是不同的:粗略统计来看,工作记忆能力较低的女孩数量和男孩数量几乎差不多,但诊断患有多动症的男孩数量远超女孩数量。)更令人难以置信甚至感到奇怪的是,以当时处于支配地位的正统标准衡量,在克林伯格的研究中接受过训练的孩子们,在雷文的渐进式矩阵测试中也表现得更好。这个矩阵,长期以来被看作是心理学领域衡量流体智力的最佳方法。如果实验结果可信,那么这些孩子变得更聪明了。
◈——◈
“这不可能。这不会起作用。”
2002年6月,马丁·博史库尔刚刚在瑞士的伯尔尼大学取得心理学硕士学位,当他正在为博士学位论文的选题找灵感的时候,偶然发现一篇研究,它题目的用词似乎自相矛盾。博史库尔个子高高的,金发碧眼,长相英俊—换句话说,是个典型的瑞士人—这在卢塞恩很有竞争力。在高中时期,他连续三年获得瑞士全国赛艇锦标赛冠军,并作为瑞士国家赛艇队的成员两次赢得在法国举办的世界锦标赛冠军。连续多年经历过对身体极限的训练和挑战之后,他的心理学研究方向自然而然地就聚焦在这个领域。但是,他知道人体有一些极限是无法超越的,因为它们是特质,由个体特征决定,无法被轻易改变。蓝色的眼睛不会通过训练变成棕色的。男人不会通过训练变成女人。同时,工作记忆—处于流体智力中心、坚硬不变的内核—不会因接受训练得以增强。然而,有个名叫托克尔·克林伯格的人,在《临床与实验神经心理学杂志》(Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology)上发表一项研究—“对患有多动症的儿童进行工作记忆训练”,宣称已经做到了这一点。在连续五周、每天25分钟的时间里,进行一些愚蠢且少得可怜的工作记忆测试,这些孩子就能变得更聪明,多动症症状也改善了?
“这不可能,”博史库尔读了这篇论文后喃喃自语道,“这不会起作用。”
他把这篇文章交给他的女朋友苏珊·耶吉—同样是一位心理学专业毕业生。耶吉是一个典型的知识分子,穿着格子衬衫、灯芯绒长裤以及适合去阿尔卑斯山攀登的结实鞋子,不施粉黛,素面朝天,她笔直的棕色长发梳成中分发型,戴着黑框眼镜。
“我也不相信,”她告诉他,“这太奇怪了。”
然而,他们都对此感到好奇。毕竟,假如它是真的会怎么样?如果针对一项工作记忆任务训练,能够迁移到流体智力的提高,这在认知心理学领域相当于发现了粒子的传播速度快于光速:所有这一切难以置信,但极其重要。
而且,这个奇怪的小实验似乎是为博史库尔和耶吉量身定制的,让他们能够继续跟踪下去。博史库尔已经参与到一项改善耄耋老人生活幸福度的研究中;训练是他擅长的事情。而工作记忆是耶吉感兴趣的研究领域;她使用自己最喜欢的工作记忆测试—N-back,对人的能力进行了各式各样的研究。他们一致认为,或许应该尝试一下用N-back作为训练项目展开一项研究。
N-back确实很折磨人,不仅做起来麻烦,描述起来也很复杂。网上有各种版本,找一个亲自玩10秒钟,会比阅读游戏介绍10分钟更有助于理解。但是我们还是要介绍一下:想象一下,你听到一串大声读出的字母。你被要求在每次听到同一个字母重复两遍时按下按钮,这是1-back。这很简单。所以,如果你听到字母串n-a-m-m-a-m,当你听到第二个m时,你按下按钮,对吗?但现在,让我们尝试一下2-back:这次,你在听到字母串n-a-m-m-a-m中最后一个字母m时按下按钮,因为最后一个m之前第二个字母出现了m(因此是2-back)。然后,如果你参加的是3-back测试,你应该在听到字母串n-a-m-m-a-m中的第二个a时按下按钮,因为它前面第三个字母出现了a。以此类推,可以到4-back、5-back,甚至更多轮。
这个任务变得困难的原因,是字母串会持续不断地涌向你—它们并不是像我给出的样例这样简单的六个字母序列,而是一个个连续不断、字母接着字母、持续一分半钟的字母串。所以,你在不断地更新并跟进现在的2、3、4个或多个字母,这些字母也在不断改变,会有新的字母加入进来。这需要全身心地集中注意力。如果你的大脑开一会儿小差就会跟不上。
但稍等,为了让实验的效果更显著,耶吉和博史库尔决定使用所谓的双重N-back任务。在听到这种顺序随机的字母串时,你同时可以在电脑屏幕上看到一个点随机出现在一个井字板棋面外围的八个方格中。现在,你的任务是追踪字母和点的移动。例如,在3-back训练中,如果你回忆起现在念出的字母是三次前出现过的字母,就按下按钮,而与此同时,如果屏幕上的小点和三次前出现在同一个位置,你就需要按下另一个按钮。
这是一种嵌套测试。
让任务变得如此复杂的意图在于,让它从表面上看起来难以理解,从而让人们无法使用为数学、字谜游戏、拼字游戏等制定的策略。如果人们通过练习,在双重N-back游戏中变得更加娴熟,他们就会认为,自己的工作记忆或许真的被扩展了。
就像克林伯格从梅泽尼奇那里参考借鉴,博史库尔和耶吉也借用了克林伯格的规则,让参与者们练习他们的双重N-back训练任务,一周五天,每天25分钟。同样,博史库尔设计的计算机程序,让N-back游戏的水平总是能够与每位参与者的能力提升保持一致。如果这个人能够在2-back水平上准确地跟上发音的字母和井字棋面板上的点,他或她就会自动被提升到3-back水平,以此类推。
他们从伯尔尼大学招募了几十个大学生,首先用雷文的渐进式矩阵测试志愿者的流体智力。每一个接受智力测验的人都会看到一个矩阵,像在雷文的渐进式矩阵里用到的那样。图上有三行,每一行都有三个图形,包括正方形、圆形、点和其他形状。正方形会在从左向右移动的过程中变得越来越大吗?正方形里面的圆形会在向下移动的过程中,从白色变为灰色,进而变成黑色吗?矩阵中的九个图形,有一个消失了,而你的任务是要识别出潜在的模式—向上、向下、横向移动,目的是从六种可能的选项中选出一个正确的图形。最开始,对于大多数人来说,答案显而易见。随着游戏深入,难度越来越大,到了测试的最后,所有人都会觉得很受挫,除了最聪明的人。
为什么把矩阵看作是流体智力测验的黄金标准呢,这个结论起初并不明显。但是,想一想,中心模式识别对于人生的成功发挥着多么重要的作用。如果你想从棒球统计数据中发现埋藏的宝藏,承诺你的团队可以雇佣在其他团队不受欢迎的选手赢得比赛,那你最好擅长矩阵游戏。如果你想要从股票市场里发现周期规律而获利;如果你想要从法学院正在学习的10个案例中找到潜在的判决推理;如果你需要弄清楚猛犸象的生活习性,以便诱捕、杀死和吃掉它。本质上看,以上情况中你使用的是同一种认知技能,这正是矩阵游戏测试的。
在这些大学生完成了雷文的渐进式矩阵测试以后,他们每个人都同意顺便来心理学部的测试实验室,接受N-back游戏训练,会持续四周,每周五天,每天一个半小时。在这些天里,大多数的学生都从3-back的水平提升到了5-back的水平。到四周训练结束的时候,有些人已经达到了8-back的水平。后来,当他们再一次参加雷文的渐进式矩阵测试时,平均分提高了40%。
耶吉和博史库尔甚至对自己的实验结果有些怀疑,但也对于如此轻易地实现了看似不可思议的结果激动不已,他们完成了论文,获得了博士学位,并且接受了密歇根大学心理学和神经科学教授约翰·乔耐德的邀请,去他的实验室继续博士后研究。在那里,他们继续重复着双重N-back实验,这次增加了一个对照控制组,这一组只是用渐进式矩阵进行两次流体智力的测试,不用参加额外训练。他们想看一下,是否能够发现在一般的药物研究中常见的剂量效能,即人们接受的训练越多,流体智力分数就会越高。果然不出所料,这项研究的结论是:练习双重N-back仅仅12天的人,他们的矩阵测试分数提升了10%以上;练习17天的人,分数提升了30%以上;练习19天的人,分数提升了44%。这真令人吃惊。
最终,在2008年5月13日,他们把自己的研究成果发表在《美国国家科学院院刊》上。当年,克林伯格的研究几乎没有受到大众媒介的关注,与之形成鲜明反差的是,耶吉和博史库尔的研究立刻引起了轰动,成为全世界报纸的头条。“研究发现,‘大脑训练’游戏确实有效。”英国《每日电讯报》(Daily Telegraph)这样报道。《纽约时报》(New York Times)的标题是“记忆训练能够提升智力”。大众之所以如此关注,背后有一系列原因,包括大胆的标题(“通过工作记忆训练提升流体智力”),发表期刊的知名度,耶吉高雅的写作文风、严谨的统计研究,以及罗伯特·J. 斯滕伯格(Robert J. Sternberg)祝贺式的评论,他当时是塔夫茨大学(Tufts University)文理学院院长,也是一位知名的智力研究学者。“耶吉以及其他研究人员为学术界做出了重要贡献,”斯滕伯格这样写道,“他们的研究表明,流体智力是可以被训练的,这至关重要,意义深远;训练的过程体现了剂量效应,即训练越多,收益越大;训练的效果体现在全部大脑能力中,虽然更多地体现在低端能力上。因此,从某种程度上来看,他们的研究似乎已经通过一些具有实际意义的测量方法,解决了是否能够训练流体智力的争议。”
◈——◈
不知为何,我错过了这个令人激动的时刻。直到三年半之后的2011年,当我撰写完成一篇关于用药物测试来增强唐氏综合征患者智力的文章之后(这部分内容会在第九章中进行详述),我才开始对非智力缺陷群体增强智力的可行性产生兴趣。当时,耶吉和博史库尔的研究虽然极其简单,但对传统的智力研究领域产生了革命性效应,后续上百个研究都在引用他们的成果发现。
“我的发现有力地支持了他们的研究。”费城天普大学心理学助理教授杰森·切因(Jason Chein)在接受我的电话采访时这么说道。在使用N-back之外的其他工作记忆任务—如语言和空间的复杂跨度任务—对人脑进行训练之后,切因看到了认知能力的提升。“我并没有完全复制他们的做法。但在各个实验室中,我们使用相近但差异化的方法进行训练,取得了相关的成功。审慎的乐观主义是描述当下这一领域进展的最佳方法。”
甚至美军都跃跃欲试,想看看是否能够增强军官和应召入伍的士兵的认知能力。美国海军研究办公室的认知心理学家哈罗德·霍金斯(Harold Hawkins)负责资助该领域的研究,已经对耶吉和其他研究人员提供了经费支持。“四五年前,我们还认为成人的流体智力不能改变,”霍金斯告诉我,“没有人会相信,通过训练,就能够对这一非常基础的认知能力带来巨大的提升。随后,耶吉的研究成果就出现了。就在那时,我开始把科研经费从其他领域转移到这一领域。我本人相信这种可能性是存在的,而且,如果我不相信,就不会用纳税人的钱来进行投资。如果它是存在的,那么它的潜在意义将极为深远和重要。”
耶吉和博史库尔的研究,在小学生和老年人群体中也已经有了类似的发现。同时,社会上涌现出一批商用企业,有的通过网络在线提供认知训练,有的开设辅导中心进行训练,所有这些训练都是由训练有素的心理学家进行的。我决定打电话采访一下耶吉。我问是否可以约他们两位出来见面,她同意了。然后,我问她:是否愿意帮助我进行新闻检验,测试N-back和其他方法是否能够提升认知能力?是否愿意在我开始训练计划之前,测试我的流体智力水平并在训练后再测试一下?
“首先,你要知道,有些人接受N-back训练的过程实际上很痛苦,”她提醒我,“他们说这很令人崩溃,挑战难度很大,令人身心俱疲。他们坚持这项训练的过程简直步履维艰。”
“你本人接受N-back训练的体验是怎样的?”我问道。
“哦,我没有训练过,”她说,“我之前练习过,但只是为了学习它的原理,并没有接受过系统性训练。我对于自己现有的聪明程度很满意。不管怎样,我们注意到,这项训练会帮助那些认知能力水平较低的人获得最大程度的改善,只要他们努力付出。所以,如果你想要取得更明显的效果,需要经历一个痛苦的过程。”
她对于自我训练这件事毫无兴趣,这令我十分惊讶,但这一领域的所有研究人员竟然都是这样的,无论是杰森·切因、约翰·乔耐德,还是我遇到的其他那些不承认接受过训练的人。一些人重复着耶吉的感慨,认为智力水平最匮乏的群体,才会收到最大的效益。但我知道,他们的许多研究,其实与这个结论南辕北辙,因为他们经常会邀请知名大学的学生参与实验。难道是他们过于骄傲,因而不愿意被其他人看作需要提升自身智力,或根本就不想提升自我吗?
但是,耶吉说,如果我愿意尝试,她愿意对我的流体智力进行前后对比,并且可以把他们用于研究的N-back版本提供给我。
游戏开始了。在2011年的万圣节,我坐飞机到底特律,租了一辆车,驱车前往安阿伯市,与耶吉、博史库尔、乔耐德以及他们的同事们会面。
◈——◈
“我曾经用这个项目训练所有的傻瓜。”
博史库尔、耶吉和我中午一起午餐时交谈,我听到他说出了如此令人吃惊的评论。
“抱歉,再说一遍?”我问。
“我曾经训练老年人。”博史库尔说。
“哦,”我说,“是的。”
“耄耋之年的老人,”他继续说,“有人打算为他们提供阻力训练、力量训练,他问我是否有兴趣尝试一下其他的事情。我一直热心于如何让人们成为更好的自己,如何让人们超越能力极限。”
“你也是一名划船教练。”耶吉说。
“我只是喜欢找出能够让效能最大化的方法,”他继续说,“比如,能够更好地记住事情,能够更快地解决问题,增强处理事情的整体能力。”
他们带我去了他们在安阿伯市最喜欢的意大利比萨店。他们说那里有那不勒斯之外最好吃的比萨,耶吉的哥哥就住在那里。她推荐各种口味的比萨,除了松露味的。只要一谈到松露,就会让她厌恶地耸耸鼻子。
我提出的第一个关键问题是,耶吉的姓名应该如何发音。
“没有人能够正确地读出来,”她说,“是YAH-kee。德国人会念成YAY-ghee。在瑞士有四种语言:德语、法语、意大利语和罗曼什语。我的父母来自伯尔尼,所以我讲伯尔尼德语。但我长大的地方,是在阿尔卑斯山脉的一个叫弗坦的小农庄,每个人都讲罗曼什语,所以我也懂这种语言。”
我不理解的是,他们为什么会决定涉足认知训练这个领域,因为当时很多的证据表明,这根本不可能。
“在我看来,通过训练提升我们的能力极限是一个有趣的研究议题,” 博史库尔说,“这个议题里蕴含许多未知。当人们达到他们的能力极限时,会有怎样的反应?当你的能力到达极限时,会出现哪些神经关联?所以,当我们读到克林伯格的研究报告时,我决定要在耄耋老人群体中进行一些尝试。这是该领域的第一份报告,除此之外,别无其他。”
博史库尔为老人们设计的工作记忆任务,是他特别为这些上岁数的人设计的,他称之为“动物范围任务”。他设计了一个电脑程序,用来展现不同类型的动物—驴、狗、牛、鸭子,每一幅图要么是上下颠倒的,要么是正面朝上的。随着每一幅图闪现在屏幕上,参与者需要快速地按下按钮,指出它正确的方向。然后,在一系列动物展现出来后,参与者需要正确地选出不同种类的动物出现的顺序。
“难点在于,”博史库尔说,“你需要一次做两件事情。你需要明确指出动物的方向。与此同时,你需要在心里归纳出下一只动物出现的规律,也就是顺序。”
“这些老年人的能力有提升吗?”我问。
“他们有提升,”他说,“并且,我们还在一些类似的任务上看到了改善。我们观察到,他们的情景记忆能力也有改善的趋势。虽然并不强烈,但在起步初期,这是一个很好的结果。”
博史库尔和耶吉觉得,他们能够把她在N-back方面的专业经验和他在训练方面的兴趣很好地结合起来,给伯尔尼大学的学生做一些测试。
“我们的研究兴趣在这一点上汇聚在一起。”他说。
“所以,三个臭皮匠顶个诸葛亮?”我问。
“你知道,我认为无论是在伯尔尼大学,还是在这里的密歇根大学,我们都是典范,”博史库尔说,“我们在坚持不懈地工作。”
“我们在晚上也工作,”耶吉说,“我们在周末也工作。”在2008年发布的研究中,耶吉是第一作者,在接下来针对孩子和老年人的研究当中也是如此。因此,当该领域的人提起这项研究时,她是首先被提起的。然而,她坚持认为,在研究当中,博史库尔是与她地位相同的合作伙伴。
“马丁的角色更多体现在开发软件程序和提出方法论方面,”她说,“而我呢,我也不是很清楚,我更多地写一些理论研究,做一些组织工作。”
我询问他们之间有没有感到竞争或嫉妒对方?他们都说没有。
“我从未想到过竞争,”博史库尔说,“那样的人生就太冷酷无情了。”
午饭后,我们一起来到他们共同的办公室,办公室位于密歇根大学心理学大楼的地下室里,连窗户都没有。门上是一个大脑的卡通图像,带着笑脸和小胳膊、小腿。这个大脑人正在把杠铃举过头顶。下面写着几个大字:“大脑健身房”。
在这里,我们遇到了心理学和神经科学教授乔耐德。他邀请博史库尔和耶吉来到他的实验室进行博士后研究,同时也是2008年的研究报告中的联合作者(还有沃尔特·J. 派里希,这是他们在伯尔尼大学的学术主管)。乔耐德花白的头发修剪得整整齐齐,没有穿耶吉和博史库尔偏爱的运动鞋和帽衫,而是穿着崭新的卡其裤、棕色皮鞋、豆绿色的礼服衬衫,戴着一个白色的帆船徽章。乔耐德的眼镜架在头顶,他有时双手叠在后脑勺靠在墙上,而其他时间身体前倾,举手投足间显现出旺盛精力。他比两名博士后年长一辈,对科学争论与政治争论的相似之处,他展现出难得的智慧。
“对于能够通过某种方法训练工作记忆进而增加流体智力的可能性,当然存在着各种质疑,”他说,“有些人说,他们进行重复试验,不能得出我们的结果。他们说,数据显示,智力从遗传的角度看主要由基因决定。但我们要对外讲述我们的故事。我们所有人都在会议上公开讲述过我们的研究。当我们发言的时候,虽然会很小心地说出各种不匹配的数据,尽管如此,我们仍然在讲述一个明确的故事。”
然后,他就开始讲述了。
“有两个观察发现十分值得我们严肃认真对待,”他说,“一个是,人们的特征很大程度上由基因决定,比如身高。我们知道,身高的70%~80%是先天决定的。然而,我们也知道,强大的环境因素仍旧能够对身高产生影响,比如营养。所以,即便智力是高度遗传的,但这并不意味着你不能够改变它。
“另一个是一种现象,我称之为‘在夏天变笨’。如果你分别在4月份和9月份对孩子们进行智力测试,他们在9月份的得分会比较差。这意味着,放暑假的时候什么都不做,只是花时间看电视,必然会以一种消极的方式影响你的智力。所以,这个故事告诉我们,你可以在一定范围内调整智力的功能。你可以使它变差,也可以使它变好。并且,没有人知道,为什么一些方法有效,而另一些就不行。毫无疑问的是,你需要去亲吻很多只青蛙,而其中必有一些会变成王子。
“给你举一个极端的例子,你认识一个居住在多伦多、名叫格伦·谢伦伯格(Glenn Schellenberg)的同行吗?格伦现在已经发表了两份研究报告,我认为这可以算作是他们领域最优秀的研究成果了。研究表明,他能够通过音乐训练提升孩子们的智力。现在看来,这真的不像是王子。在其他人看来,格伦所做的训练不会对智力产生任何影响,但他却发现了成效。”
考虑到过去在提升智力方面的各种失败,我问乔耐德,为什么他决定研究这个领域。
“许多的科学家正处于与我经历过的相似的事业周期,”他说,“我把自己事业中的绝大部分时间都用来研究基础科学—心智功能的基础方面。这与训练根本不相关。现在,我更关心如何能够帮助大家步入正轨。”
他说,他25年以来的研究重点都放在了心智能力上。这种能力潜伏于智力和其他许多行为和情感之下,被称为认知控制。
“现在,”他说,“如果我很饿,我会考虑去实验室,溜进厨房里拿几块糖。但我在抑制这些冲动,继续跟你们谈话。这就是认知控制的一个实例。它和工作记忆是智力功能的核心。它们在某种意义上使我们与其他生物不同。它们让我们从外界环境中选择性地处理信息,并利用这些信息解决各种类型的问题。但认知控制并不是只与智力相关。在抑郁的状态下,人们忍不住产生消极的想法。而对于那些不能够延迟满足的人,他们变得肥胖或成瘾,是因为他们不能让大脑停止思考某些欲望。所有这些都是人们失去认知控制的例子。所以,我现在投入能够帮助人们重获自控能力的研究中去了。”
在乔耐德看来,N-back能够强化人们的认知控制能力,这种能力帮助人们集中注意力,避免分心。
耶吉和博史库尔也分享了他们的观点。
“我们把注意力和工作记忆看作是大脑的心血管功能,”耶吉说,“如果你着重训练你的注意力和工作记忆,你就会提升基本的认知技能,这些技能可以帮助你处理许多不同且复杂的任务。”
我问,这样的改善收益会持续多久?
“我们认为这与体育锻炼很相似,”耶吉说,“如果你跑步一个月,这会改善你的健康状况。但这种状态会持续一生吗?可能不会。你需要不断地训练。”
人们的积极性会对训练效果发挥作用吗?
“我们认为会的。”耶吉说。在2011年发表的一项针对小学生和中学生的研究中,他们发现,只有充分参与N-back训练的孩子们的流体智力才相应地显著提升了。“如何调动更多人的积极性,让他们能够坚持训练,这是一项挑战。因为如果你不参与其中,训练就不会产生效果。”
训练会对大脑物理构造方面产生实质性影响吗?
“很高兴你会问这个问题,”乔耐德说着,把他的笔记本电脑从桌子上拿起来,点击了几下之后,让屏幕对着我,“近期,我们在人们进行N-back训练时,对他们的脑部进行了功能性磁共振成像扫描。这是训练一周前的平均活跃程度。”图像显示,大脑的各个区域变成绿色、黄色和橘色。“而这里是训练后的状况。”他点击着。即便我没有受过训练,也能从下一张图像中清晰地看出,橘色更少,绿色更多。“这是对大脑活跃程度的重要降低,”乔耐德说,“大脑的前部和后部都显示他们现在用更少的精力做得更多;他们在进行N-back任务训练时也更高效。”
他把电脑放回到桌子上。
“那么,在2008年的研究中,”我说,“学生们在矩阵测试中的分数提升了40%,这是否说明他们如字面意思那样,聪明程度提高了40%?”
“我当然不会这么说,”耶吉回答道,“我们只使用了一种方法衡量智力或推理行为。在未来,我们需要吸纳一些真实世界的衡量标准,来发现训练到底产生了怎样的影响。”
“但这些矩阵是衡量流体智力的黄金标准,” 博史库尔说,“关于这个主题,我们有很多有趣的研究报告。认为自己可以更好地理解课堂资料的人屡见不鲜。如果人们在四周里每天接受20分钟的训练就能如此,我认为效果算得上令人印象深刻。”
但我即将亲自验证这一切,因为在明天,他们就会测量我的流体智力,并让我实地接受N-back测验。当我给耶吉打电话的时候,这似乎是一个完美无瑕的好主意,但我到了这里,测试即将开始,我发现自己在心里嘀咕:如果我的智商极低会多尴尬?
他们承诺,明天早上九点钟准时对我进行测试。然后,在谈论智力好几个小时以后,我走出学校,也走进了万圣节的夜色中,这时三个装扮成啤酒瓶的大学生从我身边经过。