杰克在普通学校里很吃力。他被诊断出患有阅读障碍和数学障碍（计算障碍），以及运动障碍（运动失调）。杰克（不是他的真名）经常行为不端，在课堂上扮小丑。因此，当杰克的父母得知他被伦敦的费尔利之家录取时，他们感到如释重负。费尔利之家专门帮助有学习困难的儿童。费尔利也可能是世界上第一所为学生提供接受脑电刺激机会的学校。
这种刺激是作为一项实验的一部分进行的，该实验中，包括杰克在内的12名八到十岁的儿童在玩电子游戏时，头戴配备电极的帽子。英国牛津大学的神经科学家罗伊·科恩·卡多什领导了2013年的试点研究，他是世界上少数几个正在调查是否可以通过安全地刺激儿童大脑的特定区域来克服学习困难的研究人员之一。英国斯旺西大学的心理学家尼克·戴维斯说：“如果能够了解如何向儿童大脑提供有效的脑刺激剂量，以便在发育问题真正开始阻碍儿童学习之前就提前解决，那就太好了。”
在过去的十年里，使用磁铁或电流来治疗精神或学习障碍，或者仅仅是为了增强认知能力的想法，引起了人们的极大兴趣。这种技术被认为是通过激活神经回路或使神经元更容易放电来起作用的。这项研究仍处于起步阶段，但至少有10,000名成年人接受了这种刺激，而且至少在短期内似乎是安全的。这项技术的一种版本，称为经颅磁刺激（TMS），已获得美国食品和药物管理局的批准，用于治疗成年人的偏头痛和抑郁症。
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然而，人们对这种技术是否可能在儿童身上产生更大的益处越来越感兴趣。尤其有希望的是 TMS 的更便宜、更便携的同类技术，经颅直流电刺激（TDCS）。
研究人员表示，这种刺激效果可能更容易渗透到儿童体内，因为他们的头骨比成年人更薄，并且可能对仍在发育的大脑产生更大的影响。然而，那些加强潜在益处的因素也是令人担忧的原因。“这就像盖房子：如果你认为事情开始出错，在开始时比在以后更容易修复，但也很容易破坏它们，”科恩·卡多什说。“我们不知道电刺激是如何与发育中的大脑相互作用的。”
科恩·卡多什还担心这项技术被滥用。尽管用于医疗的设备必须符合一定的安全标准，但目前欧洲或美国都没有法律来规范在仅仅希望提高认知能力的人群中使用 TDCS，并且现在公司在网上销售 TDCS 耳机。因此，例如，父母可能会试图在实验室的受控条件之外提高孩子的认知能力。然而，在权衡了利弊之后，科恩·卡多什决定与费尔利之家洽谈进行一项试验。他还必须寻求伦理批准，并且获得了批准。“我们非常担心将脑刺激投入使用，因为作为一所学校，我们对此一无所知，但我们对伦理和安全性感到放心，” 在该学校与儿童一起工作的职业治疗师珍妮·林说。
学习增强剂
这项研究是在科恩·卡多什展示了一种名为经颅随机噪声刺激（TRNS）的 TDCS 变体可以提高成年人的数学能力的研究基础上进行的（A. 斯诺博尔 et al. Curr. Biol. 23, 987–992; 2013）。
在费尔利之家的研究中，他的团队为 12 名有数学学习困难的儿童进行了 9 次 20 分钟的训练。一半的志愿者接受了 TRNS，目标是大脑中负责计划和抽象推理等过程的区域；另一半志愿者戴着 TRNS 帽子，但没有接受任何刺激。人们认为 TRNS 通过在学习过程中调节大脑信号来起作用：在这种情况下，孩子们左右移动身体以引导屏幕上的球落在数轴上的特定点，并且随着他们的进步，难度会增加。
接受刺激的儿童在表现方面比对照组取得了更大的进步，平均达到 17 级，而对照组为 14 级，并且在普通数学测试分数方面也有显著提高。科恩·卡多什在 7 月下旬在布里斯托尔举行的英国精神药理学协会会议上介绍了这项分析，并且已经提交了出版结果。他现在计划进一步开展这项研究。
但伦敦大学学院认知神经科学研究所的神经科学家文森特·沃尔什认为，对儿童进行脑刺激的研究还为时过早。他说，在年轻人身上观察到的益处并不总是在老年人身上看到，而且许多电刺激结果尚未被复制。“将这种糟糕的研究扩展到儿童身上根本没有可靠的科学依据，”他说。
相比之下，戴维斯认为这样的实验是合理的，但他担心在正式研究之外使用这些技术的趋势。他估计，全球至少有 1000 名儿童作为临床研究的一部分接受了某种形式的脑刺激，并预计未来会有更多。他强调发表在儿童身上进行的任何研究结果的重要性。“我敦促所有科学家在儿童和年轻人接受脑刺激时分享他们的结果，以便其他科学家从‘失败’的试验中学习，并在需要时调整方案。”
本文经许可转载，于2015 年 9 月 23 日首次发表。