大脑训练并不能让你更聪明

科学家们质疑大脑训练公司的说法

如果你在过去几年里花超过 5 分钟上网、听广播或看电视,你就会知道认知训练——更广为人知的“大脑训练”——是自我提升最热门的新趋势之一。Lumosity 提供旨在提高记忆和注意力等认知能力的网页任务,拥有 5000 万订阅用户,并在美国国家公共广播电台上做广告。Cogmed 声称自己是“解决因工作记忆不良引起的注意力问题的计算机解决方案”,而 BrainHQ 将帮助你“充分利用你独特的大脑”。所有这些产品的承诺,无论是暗示还是明确的,都是大脑训练可以让你更聪明——并让你的生活更好。

然而,根据斯坦福大学长寿中心和柏林马克斯·普朗克人类发展研究所发布的声明,没有可靠的科学证据来支持这一承诺。该声明由 70 位世界顶尖的认知心理学家和神经科学家签署,毫不含糊地说:

“该小组的强烈共识是,科学文献不支持使用基于软件的‘脑力游戏’以改变神经功能,从而提高日常生活中的一般认知能力或防止认知减缓和脑部疾病的说法。”


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该声明还警告说,尽管一些大脑训练公司“列出了有资质的科学顾问名单,并保留了与认知训练相关的科学研究登记册……引用的研究[通常]只是与该公司的科学主张以及他们销售的游戏略有相关。”

这对大脑训练行业来说是个坏消息,但并不令人惊讶。十多年前,心理学界的共识是,一个人的智力虽然不像身高那样固定不变,但也不容易提高。这种共识反映了长期以来的失败。一个多世纪以来,心理学家一直在试图找到提高智力的方法,但收效甚微。这项研究的一致发现是,当人们练习某些任务时,他们会在该任务上做得更好,也许在非常相似的任务上也会做得更好,但在其他任务上则不然。研究表明,玩电子游戏你会在这款游戏中做得更好,也许在非常相似的电子游戏中也会做得更好,但你不会在现实世界的任务中做得更好,比如做你的工作、开车或填写纳税申报单。

更重要的是,每当有智力增长的报告时,增幅都很小,尤其是考虑到产生这些增幅所需的训练量。在北卡罗来纳大学一项名为 Abecedarian 早期干预项目的研究中,低收入儿童从婴儿期到 5 岁接受了包括教育游戏在内的强化干预,而对照组儿童则接受了社会服务、医疗保健和营养补充。研究结束时,所有儿童都进行了智商测试,治疗组的平均智商比对照组高出约 6 分——在统计学上,这是一个中等大小的影响。

关于智力可塑性的思考在 2000 年代开始发生变化。一个主要的推动力是 Susanne Jaeggi 于 2008 年领导的一项研究,当时她是密歇根大学的博士后研究员,现在是加州大学欧文分校的教授,该研究发表在美国国家科学院院刊上。Jaeggi 和同事让一组年轻人完成一项推理能力测试,以评估“流体”智力——解决新问题的能力。然后,参与者被分配到对照组或治疗组,其中治疗组练习一种名为“双 n-back”的计算机任务,该任务要求一个人监控两个信息流——一个听觉信息流和一个视觉信息流。(温和地说,这项任务具有挑战性。)最后,所有参与者都进行了不同版本的推理测试,以查看训练是否对流体智力有任何影响。

结果令人震惊。治疗组不仅在推理测试中的进步比对照组更大,而且增幅足以对人们的生活产生影响。正如研究小组的密歇根大学高级科学家 John Jonides 解释的那样,还存在剂量依赖关系:“我们的发现是,大约 4 周的训练将会在流体智力方面产生明显差异……我们还表明,你训练短期记忆的时间越长,智商的提高就越多。”

这项研究引起了轰动。一旦发表,大多数研究在科学文献中被引用的次数不会超过几次,如果它们被引用的话。Jaeggi 的研究现在已被引用超过 800 次——对于一项仅在六年前发表的研究来说,这是一个惊人的数字。发现杂志称这项发现是 2008 年的 100 项顶级科学发现之一,心理学家 Robert Sternberg——撰写了 1,500 多篇关于智力的出版物——宣称该研究似乎“解决了关于流体智力是否至少在某种有意义的程度上可以训练的争论”。

并非所有人都信服。事实上,在发表后不久,Jaeggi 的研究就成为心理学家希望看到的重复研究的前 20 名 列表中的第 1 名。最重要的是,让怀疑论者犹豫不决的是报告中智力增长的幅度——它似乎比可能的大。像 Abecedarian 早期干预项目这样的研究表明,需要多年的强化干预才能将智商提高几分。Jaeggi 及其同事的发现意味着在短短几个小时内提高 6 分。

该研究也存在严重的缺陷,使得结果难以解释。一个问题是没有安慰剂对照组——没有一个接受了被期望提高智力的任务训练的小组(类似于药物研究中安慰剂组的人服用糖丸)。相反,对照组是一个“无接触”组,这意味着人们只是做了两次推理测试,并且在两次测试之间没有与研究人员接触。因此,不能排除治疗组在推理测试中表现更好仅仅是因为他们期望自己会表现更好的可能性。更复杂的是,推理测试在不同的训练组之间有所不同;一些参与者进行了 10 分钟的测试,而另一些参与者进行了 20 分钟的测试。最后,Jaeggi 及其同事只使用了一项测试来查看智力是否提高。表明人们在训练后在一项推理测试中表现更好并不意味着他们更聪明——这意味着他们在一项推理测试中表现更好。

考虑到所有这些,我和我的同事着手重复 Jaeggi 及其同事的研究结果。首先,我们对人们进行了 17 项不同的认知能力测试,包括 8 项流体智力测试。然后,我们将三分之一的参与者分配到治疗组,他们在其中练习双 n-back 任务,三分之一分配到安慰剂对照组,他们在其中练习另一项任务,其余三分之一分配到无接触对照组。最后,在研究结束时,我们对每个人都进行了不同版本的认知能力测试。结果很明确:双 n-back 组的流体智力并不比对照组高。在我们公布这些结果后不久,另一组研究人员公布了第二次未能重复 Jaeggi 及其同事的研究结果。

一项荟萃分析进一步质疑了大脑训练的有效性。研究人员 Monica Melby-Lervåg 和 Charles Hulme 合成了 23 项研究的结果,没有发现大脑训练可以提高流体智力的证据。(荟萃分析汇总了多项研究的结果,以得出更精确的统计关系估计——在本例中,是训练与智力提高之间的关系。)Jaeggi 及其同事此后发表了自己的荟萃分析,并得出了略微乐观的结论,即大脑训练可以使智商提高 3 到 4 分。然而,在该荟萃分析中最好的研究中——包括安慰剂对照组的研究——训练的效果可以忽略不计。

在另一项备受瞩目的研究中,该研究于去年发表在《自然》杂志上,由加州大学旧金山分校教授和企业家亚当·加扎利领导的研究小组对一组老年人进行了名为 Neuroracer 的定制电子游戏训练。Neuroracer 背后的理论最初是由认知心理学家 Lynn Hasher 和 Rose Zacks 提出的。在一系列文章中,Hasher 和 Zacks 认为,我们现在称之为“老年痴呆”——健忘、注意力不集中和其他精神失误——的主要原因是精神“混乱”。也就是说,随着年龄的增长,我们更容易被外部世界的事物和不相关的想法分散注意力。Neuroracer 旨在加强过滤掉干扰的能力。玩家的目标是用一只手在蜿蜒的道路上驾驶汽车,同时用另一只手击落特定颜色和形状的标志,而忽略其他标志。

加扎利(Gazzaley)及其同事在老年人练习神经赛车(Neuroracer)或对照任务之前和之后,对他们的记忆力、注意力和其他认知能力进行了测试,时间跨度为 4 周,以评估训练的迁移效果——换句话说,看看玩神经赛车是否有任何益处。不出所料,人们在神经赛车游戏中有所进步。事实上,经过练习后,老年人在游戏中的水平提高到了 20 岁年轻人的水平。此外,研究人员声称有证据表明,玩神经赛车可以减轻衰老对某些认知功能的影响。但这项研究也存在问题。一篇评论提出了不少于 19 个关于结果和方法的担忧。与安慰剂组相比,训练组在 11 项迁移测量中,只有 3 项从前测到后测的改善幅度更大。此外,样本量很小,这意味着即使这些有效性的暗示也可能无法重复,并且研究中近四分之一的人被排除在统计分析之外。最后,没有证据表明神经赛车训练能使人们在现实世界任务中表现更好。尽管存在这些担忧,但在制药公司辉瑞和夏尔的投资下,加扎利及其同事已经为一款基于神经赛车的新游戏申请了 FDA 的批准。正如加扎利在最近的演讲中所解释的那样,其目标是让这款游戏“成为世界上第一款处方电子游戏”。

最重要的是,没有确凿的证据表明商业脑力游戏可以提高一般的认知能力。但是,如果科学家们将来发现脑力训练具有深远的益处,即使没有这种期望,怀着希望进行脑力训练不是更好吗?答案是否定的。科学家们已经确定了可以提高认知功能的活动,而花费在脑力训练上的时间,你可以用来做其他事情。其中之一是身体锻炼。在长期的研究中,伊利诺伊大学的心理学家亚瑟·克莱默令人信服地证明了有氧运动可以提高认知功能。另一项活动是简单地学习新事物。流体智力很难改变,但“晶体”智力——一个人的知识和技能——则不然。学习如何弹钢琴或烹饪一道新菜,你就增加了你的晶体智力。当然,脑力训练也不是免费的。据一项预测,人们将在 2014 年在脑力训练上花费 13 亿美元。

现在判断脑力训练是否有任何益处还为时过早。也许人们可以通过脑力训练学习某些在现实生活中有用的技能。例如,阿拉巴马大学伯明翰分校的心理学家卡琳·鲍尔和她的同事表明,一种名为“有用视野”(一个人可以关注信息的空间区域)的测量值可以通过训练得到提高,并与驾驶表现相关。然而,明确的是,脑力训练不是灵丹妙药,而且关于快速提高智力的非凡说法几乎肯定是错误的。正如科学界关于脑力训练行业的声明所总结的那样,“在得出关于[脑力训练]的明确结论之前,还需要进行更多的研究。” 在此之前,花费在脑力训练上的时间和金钱很可能都是浪费的时间和金钱。

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David Z. Hambrick is a professor in the cognition and cognitive neuroscience area of the department of psychology at Michigan State University. His research focuses on the origins and underpinnings of expertise and skill.

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