概述

就在不久之前，大多數(shù)神經(jīng)學家和心理學家還認為人類認知能力基本上是在青少年時代固定下來的，在那之后沒什么提升空間。像記憶力、注意力、處理問題的感覺之類的能力，在很大程度上是由早期發(fā)展決定的，而這個發(fā)展期相當短。按這種觀點，那些通過基因遺傳和早期發(fā)展擁有強大認知能力的人注定會躋身高層。而那些不是這么得天獨厚的人就不怎么幸運了。
可新興的腦科學徹底顛覆了我們對這些問題的看法?，F(xiàn)在我們知道，通過適當?shù)拇碳ず突顒?，大腦能極大的改變和重構自己，變得更加高效，在處理信息，集中注意力，記憶，創(chuàng)造性思維和解決新問題方便都更有效率。
Lumos實驗室用這些前沿科學創(chuàng)建了一系列的在線軟件，作為工具幫助人們鍛煉自己的大腦，并達到最佳表現(xiàn)。Lumosity網(wǎng)站上的評估、游戲和訓練課程都有真正的科學依據(jù)，并且都以一種引人入勝，吸引人的方式來訓練大腦。Lumosity還是一個技術平臺，用于研究認知訓練對不同人群的影響。結果表明這種訓練能提高大多數(shù)人的核心認知技能--注意力，記憶力，流體智力和數(shù)學技能。這些得到改善的能力可以幫助人們?nèi)〉酶玫膶W習成績，工作效率更高，生活也更有意義。

大腦的神奇變化

自古以來，人腦獲取新知識和建立新關聯(lián)的能力就備受推崇。但直到最近，人們才發(fā)現(xiàn)大腦在遇到新的挑戰(zhàn)時，可以對自身進行重組，以應對這些挑戰(zhàn)。如果加以適當?shù)腻憻?，它能不斷完善，變得更有效率。這種自我完善的能力被稱為神經(jīng)可塑性，其作用直到最近才被充分認識到。

行為影響大腦

為了能在著名的倫敦市區(qū)的蛇形街道上開黑色出租車，必須先通過一項嚴格的測試，考察對市各種路徑知識的了解程度。準司機會花數(shù)月時間學習這些“知識”，研究倫敦地圖，好能通過考試。2000年，倫敦大學的研究人員針對這些人發(fā)表了一篇有趣的腦成像研究論文。他們想看看這些的哥在掌握這些知識的過程中大腦發(fā)生了什么變化。如果大腦是一個相對靜態(tài)的容器，被動地吸收信息，那研究人員就不會發(fā)現(xiàn)任何腦結構上的變化，即使有，也會非常少。但他們得到的結果令人大吃一驚。與受控對象相比，研究人員發(fā)現(xiàn)這些出租車司機的腦結構在尺寸和形態(tài)上都出現(xiàn)了很重要的變化。特別是在海馬體上，這個與記憶力和導航能力密切相關的腦結構，掌握這些知識的人明顯要比沒有掌握的人大。后續(xù)分析表明，這些變化與的哥學習這些知識的時間相關。這是對大腦神奇應變能力的早期研究，為了滿足對它提出的要求，在經(jīng)過鍛煉后，大腦能夠增強完成任務所需的能力。
在過去的10年間，研究人員發(fā)現(xiàn)了與此類似的由特定任務需求引發(fā)的腦結構及功能變化。在準備考試的醫(yī)學院學生的大腦中，也發(fā)現(xiàn)了與倫敦出租車司機類似的變化。學習魔術會導致與視覺處理相關的腦區(qū)域發(fā)生變化，至少會暫時如此。
除了傳統(tǒng)的學習活動，認知能力還會受到其它活動的影響。世界電子競技的玩家在視覺注意力上評測結果就比較優(yōu)秀。如果普通人經(jīng)過幾周的密集視頻游戲訓練，他們的視覺注意力也能得到提高，更接近職業(yè)玩家。俄羅斯方塊也能引起大腦的變化。Haier機器同事在2009年讓一組青春期的女孩兒玩了三個月的俄羅斯方塊，將訓練前后的腦記錄進行對比，發(fā)現(xiàn)在功能和結構上都發(fā)生了變化。某些區(qū)域的皮質厚度增加了，另外一些活躍水平提高了。

訓練提高認知能力

交互式多媒體軟件技術，就像電子游戲里用的那種，可以用來表現(xiàn)特定的任務要求，而且具有密集，重復性好，靈活性強，具有很強的針對性等特點。這種先進的技術，結合對腦重塑能力的新認識，引發(fā)了一場基于計算機技術的大腦訓練浪潮。已經(jīng)有一些大腦訓練計劃的成功案例出現(xiàn)了。
老年人腦力訓練。隨著年齡的增長，認知能力會逐步下降，這是腦力訓練研究中一個比較活躍的領域。老年人高級認知能力訓練（ACTIVE）研究是一個大型、隨機、受控的認知能力訓練效果測試活動。有2832名參與者，全部是65歲以上的老人，會隨機分配到四組中的某一組中。其中一組不接受訓練，作為控制組。另外三組中的每一組都會接受記憶力、推理能力或處理速度中的某一項訓練。每個參與者都要在六周內(nèi)完成10次長達一小時的訓練。在推理組，參與者跟隨教練一起學習和練習與歸納推理和問題解決能力。記憶訓練集中于口頭情景記憶，教參與者使用記憶策略記憶清單和其它特定信息。處理速度訓練用基于計算機的訓練程序，要求受訓者同時定位中央和外圍的兩個視覺目標。
這個美國國立衛(wèi)生研究院資助的項目得出了一些挺有意思的結果。跟預想的一樣，這些參與者都學會了如何更有效的完成訓練任務。但真正讓人印象深刻的還是訓練結果對現(xiàn)實生活的影響。比如說，那些受過訓練的人與受控組的成員相比，在認知能力退化上都有所減緩，尤其在處理速度和推理組，效果更加顯著。這是訓練結束5年后的觀察結果，表明訓練結果可以持續(xù)相當長一段時間。ACTIVE研究表明認知能力訓練對老年人有極大幫助。
兒童認知發(fā)展。與兒童認知能力相關的研究也是一個備受關注的領域。來自瑞典斯德哥爾摩卡羅林斯卡研究所的研究人員，進行了一系列的實驗，以測試一個記憶力訓練計劃對多動癥兒童的影響。這項工作的前提是增強這些孩子的記憶力可以改善他們的注意力，增強他們處理周遭信息的能力，從而改善他們在學校的行為和表現(xiàn)。通過計算機軟件的訓練，讓孩子們記住一個目標序列，保持記憶并使用它，這些挑戰(zhàn)對孩子們的認知能力表現(xiàn)出了積極作用。記憶力在受到挑戰(zhàn)時可以作出改變和提升，以適應對其表現(xiàn)提出的要求。在這項研究中，與控制組相比，經(jīng)過訓練的孩子在視覺記憶和反應抑制方面得到改善。隨著訓練的進行，可以看到孩子們的前額葉和頂葉皮質（大腦中負責記憶和注意力的主要部分）活動水平增加。經(jīng)過觀察，數(shù)學計算推理能力也有所增強。這項研究表明，恰當?shù)拇竽X訓練可以提供認知能力，改變大腦，對兒童有積極影響。
青年智力訓練。計算機腦訓練軟件不光是為老人和兒童準備的，也不是只有那些有認知功能障礙的人才需要它。最近，密歇根大學的研究學者對年青人的流體智能做了測試，檢查記憶力訓練和注意力分配訓練對它的影響。這項研究要參與者同時注意聲音和圖像信息，并記住他們，根據(jù)參與者的表現(xiàn)，訓練難度會有所調整。流體智能是創(chuàng)造性解決新問題的能力，是標準IQ測試中的一部分。傳統(tǒng)的心理學所講的聰明相對固定，基本不能提高。然而，這項研究中參與訓練的人在記憶力和流動智能方面的提高都明顯優(yōu)于控制組中的人。 參與的訓練越多，流動智能的提高越顯著。
這項研究破除了智力在成年后無法改變的無知看法，表明腦力訓練對認知水平接近顛峰時期的人也有幫助。