2019年03月08日 | 超级大脑黑客：戴上这款头盔，不需要努力就能掌握新技能

“大脑黑客”（Brain hacking）并不是什么新鲜事，在过去，我们称它为“练习”。

如果你想擅长做某件事，不管是任何事情，你只需要去做，并且一直做下去，直到你基本上重新调整了你的思维，来适应不但反复实践带来的新信息和技能就行了。

它不需要任何药物或设备，只需要决心和努力，正是努力和重复造成了大脑的结构变化。

现在，一些技术专家和神经科学家正在研制一种设备。

他们声称，这种设备可以更快地侵入你的大脑。例如，HaloNeuroscience的创始人丹尼尔·赵（Daniel Chao）发明了一种头戴设备，当你练习运动技能时，它可以用电流刺激你的大脑。

还有其他类似的商业设备，一些旨在促进智力学习，比如Brain Stimulator，一套用于自我管理的经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS)头带和电极设备。

还有Caputron Activadose TDCS套件，包含电缆、电极、电池和电流刺激器。

在美国，总共有十多种tDCS设备出售给消费者，以提高注意力或增强学习能力。

但是美国食品和药物管理局（FDA）并没有对这些设备进行过检测，因为这些设备在技术上并不被认为是医疗设备。

所以想要知道效果，任何人都只能依靠制造商的产品声明和小道消息。

这些设备基于一个简单的原则：通过用于刺激器官的温和电流，瞄准大脑的一部分来提高认知能力。

但是为了理解它们是如何工作的，我们必须首先绕一小段路，看看神经科学和相对较新的大脑可塑性研究。

电击大脑

当我们学习某些东西时，接收相关信号的突触更容易激发。

据称，经颅直流电刺激增强了这一过程。一些研究人员认为，经颅直流电刺激加强了突触连接，所以我们学得更快。

或者，正如纽约城市学院的生物医学工程教授马罗姆·比克森（Marom Bikson）去年告诉《科学美国人》的那样，通过将经颅直流电刺激与传统训练相结合,“你会得到更多的回报”。

就Halo而言，其开发的设备瞄准运动皮层，旨在增强大脑学习或完善运动技能的能力。

正如赵所解释的，Halo改善了大脑的“肌肉记忆”，因为肌肉并不真正记得；大脑向他们发送信号，这些信号在结构上改变了大脑，最终导致记忆和新的认知联系。

就像传统的大脑黑客行为(或练习)一样，高科技版本的大脑黑客仍然需要你的训练。你不能只是把Halo戴在头上，然后指望着自己能够掌握钢琴音阶或完善你的网球发球技能。

实际上，你必须努力学习你试图掌握的技能，理论上，这种设备将通过加快突触连接的创建速度，帮助你更快更好地记住你正在学习的东西。

专业运动员和音乐家正在使用Halo，他们认为Halo很有效。

小道消息是强大的，但是经颅直流电刺激技术是相对较新的概念——神经可塑性——的产物。

这一概念本身在过去的几十年里，才被更广泛的科学界所接受。

换句话说，我们才刚刚开始了解大脑是如何运作的，以及随着时间的推移，甚至到了生命的晚期，大脑是如何随着练习而发生结构性变化的。

因此，试图通过电流刺激来增强突触连接可能有点为时过早。

也许对于一些人来说，向大脑发送电流来增强他们的训练效果是好的，但是话又说回来，事实可能并非如此。

但是在赵看来，他的高科技头戴设备Halo和鞋子、眼镜或者其他人们用来改善生活的物品没有什么不同。

他认为，虽然头戴设备可能不是“自然的”，但它可以提高自然学习能力，就像戴眼镜可以改善视力受损一样，或者穿鞋可以使长距离行走和跑步变得更容易一样。

可以说，经颅直流电刺激通过电流加速或增强突触连接来促进学习。

但实际上，这并没有得到证实。 研究表明，经颅直流电刺激的受试者，在完成任务时表现出进步或者注意力更加集中，对于一些人针对大脑不同部位的一些测试表明了这一点。

2016年荷兰莱顿大学的神经科学家发表在《Experimental Brain Research》期刊上的一项研究，测试了一个商用经颅直流电刺激头戴设备foc.us，看看它是否像广告宣传的那样，在对抗虚假刺激时提高认知能力。

研究人员发现，当受试者被安排进行认知任务时，这种设备实际上使注意力变差，而不是使注意力更加集中。

2015年，埃利夫·巴图曼（Elif Battuman）在《纽约客》杂志上发表了一篇关于经颅直流电刺激的文章，指出哥伦比亚大学的神经学家海蒂·施姆布拉（Heidi Schambra）推测，“经颅直流电刺激，可能不仅像所有治疗一样引发安慰剂效应，而是实际上放大了它。”

第二年，在一篇关于Halo头戴设备的文章中，亚历克斯·哈钦森(Alex Hutchinson)在杂志中写道，“头戴设备的循环功能，可能是增强了相信头戴设备的好处。”

换句话说，戴上Halo可能只是让那些一直在寻找额外优势的人觉得他们的练习更有效，这种感觉很可能就是他们所需要的优势。同样的效果也适用于你。

2017年5月，《Frontiers in Human Neuroscience》杂志上发表了一篇关于经颅直流电刺激和来自世界各地和美国研究机构的研究人员的运动表现的社论，科学家们对此十分谨慎。

他们写道：“虽然经颅直流电刺激的效果在个体之间和个体内部是不同的，但是指出经颅直流电刺激具有提高执行和身体机能的潜力也是合理的。”

 然而，他们指出，“虽然经颅直流电刺激可以广泛地调节大脑活动，并且在可接受的范围内被认为是安全的，但它是否能够提高精英水平的运动成绩还有待确定。”

在研究环境中，使用经颅直流电刺激的运动员确实有了提高的表现，但部分原因是他们认为提高了效率。

研究人员并不排除经颅直流电刺激技术提高表现的可能性，但是他们警告说“这种假设在广泛采用之前需要仔细测试。”

经颅直流电刺激的危险在于，在人们了解其长期影响之前，它就已被广泛接受，而且很少考虑潜在的认知权衡。

即使是对这种可能性充满热情的研究人员也担心，在实验室测试研究对象时，个人对大脑电击的实验并不像研究人员那样谨慎。

因为大脑确实在改变，并且以我们才刚刚开始发现的方式具有可塑性，这意味着干扰电和思维的潜在危险是很多的。

大脑的可塑性

1890年，威廉·詹姆斯（William James）在《心理学原理》中首次提出，人类的大脑会随着时间的推移而改变。以前，人们认为大脑是与生俱来的，基本上你不能“教老狗学新把戏”。

1948年，波兰神经科学家杰西·科诺夫斯基（Jerzy Konorski）发明了“神经可塑性”（neuroplasticity）一词，指的是大脑的可塑性。

大约半个世纪后，由于研究表明人类和动物的大脑都能适应变化，并基于经验和信号的结构转变，我们从固定的思维能力转变为相信运用大脑的无限可能性。

虽然神经可塑性的概念已经存在了一段时间，但是要证明这种可塑性，并理解大脑如何产生新的连接还需要一段时间。 直到神经影像技术出现，才有可能观察大脑的结构变化。

2000年，埃里克·坎杜尔（Eric Kandel）因展示神经细胞如何利用电流信号和化学信号进行交流，而获得诺贝尔生理学或医学奖。

这些信号改变了细胞或突触之间的连接结构，而记忆是由不同的信号形成的。正如诺贝尔委员会解释的那样，“从软体动物到人类，所有学习的动物都是如此。”

坎杜尔的工作和获奖，促进了人们对神经可塑性的认识和兴趣。这是一个有点模糊的术语，指的是几种不同的事物，包括大脑适应不断变化的环境刺激的能力、结构转变和重组的能力。

从整体发展的角度来看，神经可塑性有两个主要阶段，体验期待阶段和体验依赖阶段，每一个阶段都与生命中不同的时间相关联。

儿童时期，大脑具有“体验期待”的可塑性。 这个阶段一直持续到我们25岁左右。

在这一点上，大脑还没有完全成型，它的各个部分也没有完全连接起来，这就解释了为什么我们现在明白，儿童和青少年根本不能理解他们行为的一些后果。

然后，在成年早期，大脑发育成熟，我们进入“体验依赖”的可塑性阶段。

在这一阶段，大脑有点儿安于现状，只有当我们学到了一些东西，或者环境发生了变化，它才会改变。

这个器官不再处于不断变化的预期状态，它不再像以前那样“增长”，而主要依赖于以前获得的信息。

尽管如此，经过训练，新的神经连接也可以在成年人的大脑中形成，或者如果我们继续学习，它们也可以形成。

许多人在进入“体验依赖”的可塑性阶段的同时，也停止了学习新事物。

我们从学校毕业并开始工作，通常是从事那些需要我们有效利用我们年轻时学到的技能的工作。

我们变得舒适和懒惰，仅仅依赖过去的课程和技能会导致认知能力下降。

天生的黑客

但是我们不必变得愚蠢和懒惰；我们的大脑可以继续生长。通过终生持续学习，认知功能可以保持甚至提高。事实上，即使人们已经70或80岁了，大脑仍然是可塑的。

加州大学旧金山分校的神经科学家亚当·加扎利（Adam Gazzaley）告诉《连线》杂志，“它仍然可以被优化，但是很多人无意中加速了它的恶化。”

加扎利把大脑比作一块因缺乏使用和挑战而萎缩的肌肉。

如果你不锻炼大脑，它就会随着时间的推移而变形。但是如果你在一生中不断学习，你就可以建立新的神经元和突触连接，你的大脑就可以变得更加敏锐。

思想本身，就是改变大脑形状的工作。基本上，它的工作原理是，大脑将电流信息的模式传送到作为能量转换器的感觉受体，并从感觉受体传送出来。

这些电流信号产生结构性变化，正如坎杜尔所展示的，导致大脑“塑造自己”。

科学家和作家诺曼·多伊奇（Norman Doidge）是《The Brain That Changes Itself》和《The Brain’s Way of Healing》的作者，他帮助普及了大脑作为自我治疗器官的概念。

多伊奇认为，可以通过思想和行动来刺激它，以尽量减少一系列疾病的影响，如帕金森病、自闭症、中风和创伤性头部损伤。

他写道，一些意志坚定的病人在失明后看到东西，或者在严重受伤后忍受疼痛，他们的大脑进行了“重新连接”，从而看到了似乎奇迹般的康复过程。

多伊奇指出，这需要一个非常认真的人，他也非常乐于接受新的体验，以如此神奇的方式重新连接他们的大脑，这是一种罕见的性格特征组合。

不是每个人都可以训练他们的大脑达到同样的程度。

但是他相信，随着对神经可塑性的更好理解，它将彻底改变医学实践，病人将会更多地参与治疗，要求他们“重新连接”自己的大脑。

最终，戴头戴设备所带来的优势，是否比大量练习所带来的自信和提高的技能更有效还有待确定。 很可能我们都已经拥有了最好的大脑黑客设备——大脑本身。

我们应该警惕所谓的智力和身体健康的捷径。只要我们保持社交活跃，积极参与认知和身体活动，大脑在老年时期仍然是可塑的，并帮助我们保持身心健康。

到目前为止，这是唯一已知的，安全的，可靠的方法。