本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
这篇博文是庆祝《大众科学·心灵》杂志创刊10周年而推出的技术与大脑系列客座文章的第三篇。该杂志的特别11月/12月刊也同样突出了代码与思想之间的界面，描绘了一个更数字化的未来。
视频游戏日益成为一种常见的消遣方式，特别是对于儿童、青少年和年轻人而言。随着所有年龄段的人们花费越来越多的时间玩游戏，科学家和评论员都在思考这种常见的活动是否对大脑发育或认知功能产生重要影响，无论是积极的还是消极的。在博客网站上，关于这个有争议的话题的激烈辩论比比皆是，阵营高度两极分化。一些人认为，视频游戏可能会降低注意力，并助长反社会行为甚至暴力。另一些人则认为，视频游戏实际上可以改善大脑和认知功能。有一点是肯定的：视频游戏将继续存在，它们的引入代表着一场无意的社会实验，其广泛的影响，无论是好是坏，都堪比无线电或电视的引入。
视频游戏的一个较少被讨论的方面是它们测试或筛查认知缺陷的潜力。其理念是，如果在一个视频游戏中取得好成绩需要特定的认知技能，那么在这个游戏中得分特别差的个体可能在该技能方面存在缺陷。对于那些以“大脑训练”游戏为营销重点的视频游戏来说，情况可能尤其如此。无论这类游戏是否真的能改善大脑功能，是否有可能利用这些游戏来测试注意力、工作记忆、视觉空间记忆、处理速度和反应抑制？这些领域可能会在各种医疗状况中受到损害，例如痴呆症、抑郁症、注意力缺陷多动障碍 (ADHD)、肝病和肾病。更重要的是，与这些疾病相关的早期、细微或隐匿性认知缺陷可能会多年未被诊断和治疗。
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我的同事和我特别关注肝硬化患者中发生的认知障碍，即肝性脑病。当肝脏发展为肝硬化时，它无法清除血液中的某些毒素和代谢副产物；因此，这些化学物质会积累并损害大脑功能。肝性脑病可能从细微的注意力和注意力异常（有时称为轻微肝性脑病）到严重的损害甚至昏迷不等。不幸的是，轻微肝性脑病无法在没有复杂、耗时、纸笔心理测量测试的情况下进行诊断，而这些测试需要由训练有素的心理学家进行管理。由于这个问题，这种情况常常未被诊断和治疗。因此，它继续对患者的生活质量产生负面影响，包括他们的工作能力，以及重要的是，安全驾驶的能力。
我们想知道 Lumosity 开发的计算机大脑训练游戏是否可以识别肝硬化患者中细微、未确诊的认知障碍。我们选择这些游戏是因为它们具有某些特性，使其非常适合作为轻微肝性脑病的潜在测试。首先，它们恰好是预先存在的、非计算机化的、经过验证的心理测量任务的计算机化改编，这些任务测试已知在轻微肝性脑病中很重要的认知领域。其次，它们简短且不言自明：每个测试大约需要 45 秒，因此试运行和两次测试运行可以在不到三分钟内完成。第三，它们相对便宜且在计算机、平板电脑和智能手机上广泛可用。第四，也许更重要的是，这些测试是自适应的，这意味着当患者正确回答项目时，它们会变得更难或更快，而当患者回答错误时，它们会变得更容易和更慢。与非自适应测试相比，计算机自适应测试需要更少的时间——或者，在相同的时间内，可以产生更准确的分数。
我们研究了 Lumosity 在 iPad 上管理的五款类似脑筋急转弯的游戏，每款游戏都挑战不同的认知领域。我们发现，名为 Color Match 和 Memory Matrix 的两款游戏可以识别出肝硬化患者和适当对照组之间具有统计学意义的缺陷。《颜色匹配》是 Stroop 任务的计算机化版本，其中屏幕上会出现两种颜色的名称，玩家必须阅读上面的单词，并决定它是否与下面单词的实际颜色匹配。它是选择性注意、认知灵活性和反应抑制的测试。《记忆矩阵》是 Corsi 积木敲击任务的计算机化改编，它向玩家展示一个瓷砖网格，使网格消失，然后要求他们重新创建它。它是视觉空间工作记忆的测试。这两款大脑训练游戏有可能用于识别患有轻微肝性脑病的肝硬化患者。
虽然在《颜色匹配》和《记忆矩阵》可以用于临床实践之前，肯定需要进行更大规模的验证和标准化研究，但我们的研究可以作为重要的原理验证，并突出了大脑训练游戏作为导致认知障碍的医疗状况的筛查测试的潜力。这些游戏必须经过精心挑选或专门开发，以测试感兴趣的认知领域。它们还必须是自适应的、简短的、廉价的，并且在现有操作系统上广泛可用。
如果大脑训练游戏被用作临床筛查测试，它们将必须通过对每个新临床测试要求的相同严格评估，包括独立验证、年龄和其他因素的标准化，以及确定特定临床状况的适当诊断阈值。即使普通人可以在他们的家用计算机或 iPad 上使用这些测试，结果仍然需要由临床专家来解释，并且存在误解的风险。最后，游戏识别出的特定认知缺陷不太可能特定于某种临床状况。例如，注意力缺陷可能是由 ADHD、脑病、睡眠剥夺甚至某些药物引起的。因此，在个人病史的背景下对测试结果进行批判性解释至关重要。
尽管存在这些保留意见，但大脑训练游戏作为快速、廉价且可能准确的认知缺陷筛查测试，具有重要的前景，这些缺陷可能多年未被诊断和治疗。它们也可能产生关于表征肝硬化或抑郁症等临床状况的认知缺陷模式的新见解。视频游戏可能不会改善你的大脑，但它们肯定可以测试它。
图片来源：《美国胃肠病学杂志》2014；109:316-323；doi:10.1038/ajg.2013.306；https://www.nature.com/ajg/journal/v109/n3/full/ajg2013306a.html
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