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
近年来，流行的神经科学书籍大量描述了成年大脑有可能通过持续的脑力或体力活动来恢复丧失的功能，甚至增强认知能力。经常被引用的一个证据是一项14年前的研究，该研究表明伦敦出租车司机拥有增大的海马体，海马体是存储周围环境心理地图的大脑区域。据推测，出租车司机拥有更好的空间记忆，因为他们必须不断区分牧羊人 bush 和布里克斯顿的街道和地标。
一个小型产业现在兜售诸如《改变自身的大脑》或《重塑你的大脑：用思维改善生活》之类的书籍。与自助指南一起，旨在增强神经可塑性的游戏的价值仍然是一个激烈的争论话题，因为没有人确切知道它们是否能提高智力、记忆力、反应时间或认知的任何其他方面。
然而，除了争议之外，近年来科学家们已经采取了一些措施，开始回答可能最终导致更深入理解神经可塑性的基本生物学问题。这类研究并不关注用于评估认知缺陷的心理测试是否可以用卡通式图形进行改造，并作为旨在提高心理技能的游戏进行营销。相反，这些研究试图简单地定义大脑在所有生命阶段（从婴儿期到成年期）的真正可塑性。
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从事这项研究的基础科学家一直关注的一个问题是，日常活动——睡眠、清醒，甚至任何形式的运动——如何影响感知周围环境事物的能力。这些努力的领导者之一是迈克尔·斯特赖克，他在加州大学旧金山分校研究神经可塑性。斯特赖克领导一个小组在2010 年发表了一项研究，研究当小鼠在漂浮在空中的泡沫塑料球上奔跑时会发生什么。他们发现，当小鼠在球上奔跑时，大脑中处理视觉信号的区域——视觉皮层——的神经元的放电率几乎翻了一番。
研究人员进一步探索，并在今年早些时候发表了关于视觉皮层中充当神经音量控制的一种特定回路的研究。结果表明，某种类型的神经元——血管活性肠肽神经元（是的，它们是脑细胞）——对来自大脑深处结构的传入信号做出反应，该结构发出动物正在移动的信号。然后，VIP 神经元发出信号，要求提高视觉皮层中细胞的放电。 （与大脑一样，情况并非如此简单：VIP 神经元会抑制其他神经元的活动，这些神经元的工作是降低“兴奋性”神经元的活动，而这些兴奋性神经元会加速视觉信息的处理。）
斯特赖克说：“在小鼠中，该回路恰好与视觉皮层中的运动相连，这使其处于高增益状态。” “这是一个明智的做法，因为当你在环境中移动时，你希望告诉你远处事物的感官系统更加活跃，发出更大的信号。” 研究人员推测，这些神经元可能构成通用电路的一部分，该电路能够检测动物的特定行为状态，然后通过调节皮层中处理视觉、听觉和其他感觉信息的不同部分来响应输入。
6 月下旬，研究人员通过一项出版物将他们的研究带入了一个新的方向，该出版物显示了调高他们新发现的神经旋钮可能带来的临床益处。他们在一项研究中做到了这一点，该研究表明，涉及 VIP 神经元的回路如何在恢复在婴儿期关键期被剥夺视觉的小鼠的视力方面发挥关键作用，在婴儿期，动物必须要么使用它，要么失去它。他们暂时缝合了幼鼠的一只眼睛——有效地复制了弱视，这是一种在人类儿童中被称为“懒惰眼”的疾病，会导致视力丧失。他们等到小鼠度过了关键发育阶段，取出缝线，然后通过让小鼠跑步来打开行为可塑性回路中的 VIP 神经元。这使视力恢复到正常水平，但前提是动物也同时暴露于各种形式的视觉刺激——无论是光栅图案还是随机噪声，类似于电视台关闭时的电视画面。
研究人员计划研究人类的同一回路是否以类似的方式运作。给大脑游戏设计师的一个警示：这些实验在引发可塑性（即恢复视力）方面的成功对进行实验的特定条件高度敏感。暴露于光栅图案的奔跑啮齿动物的视觉皮层后来能够更好地区分相似的几何表示，但不能区分雪状噪声的图像。
这意味着，除非神经科学家以斯特赖克及其同事所采用的相同详细程度的分析进行深入研究，否则仅仅从 n-back 或 Stroop 测试或任何其他心理测验中创建一个游戏可能无法很好地改善记忆力或自控力。斯特赖克说：“我们仍然不知道是什么线路变化导致了成年可塑性的这些现象，因为我们对它们的解剖学掌握并不牢固。” 如果没有必要的洞察力，脑力游戏可能会让你成为参加旨在评估认知的心理测试的专家，但这些相同的测试可能与实际提高心理技能几乎没有关系。你可能会花费所有时间来提高认知能力，最终却只是一个高度熟练的应试者。
未来几年请继续关注，因为脑科学试图区分可塑性和非可塑性。
图片来源：美国国家眼科研究所