老年人的大脑依然能学习新技能
核心要点
- 仅10周快速反应电脑游戏训练,使大脑注意力区域乙酰胆碱系统标记物提升2.3%,记忆区域提升最高达5.3%。
- 该训练通过增强大脑合成与释放乙酰胆碱的能力发挥作用,这种化学物质对学习、注意力和记忆至关重要。
- 其机制区别于痴呆症药物——后者仅延缓乙酰胆碱分解,而训练能促进大脑生成更多该物质。
- 长期研究显示相同训练可降低29%-48%痴呆风险,79%的参与者在家顺利完成35小时完整训练计划。
仅10周的快速反应电脑游戏训练,能将关键脑部化学物质水平提升至足以抵消十年自然衰退的程度。这是麦吉尔大学脑成像研究的主要发现,首次为人类提供了特定认知训练可切实增强大脑化学信息传递系统的直接证据。
该研究聚焦的脑部化学物质是乙酰胆碱(acetylcholine),它对学习、注意力和记忆至关重要。随着年龄增长,负责包装和释放乙酰胆碱的神经机制会持续衰退,在关键注意力和记忆中枢——前扣带回皮层(anterior cingulate cortex)中,衰退速度估计为每十年2.5%。这种渐进式衰退导致许多老年人出现认知能力下降。
在92名65岁以上健康成年人中,参与10周内累计35小时快速反应脑力训练游戏的群体展现出显著效果。速度训练组的乙酰胆碱系统标记物较初始水平提升2.3%,而对照组(玩接龙等非速度类游戏)则无变化。该脑区对注意力、记忆形成及规划、自控等执行功能发挥核心作用。
研究人员在《JMIR Serious Games》期刊发表的成果中指出:"10周干预所获得的提升,可能抵消自然衰老过程中通常十年间观察到的2.5%衰退量。"
脑力训练的作用机制
训练项目包含两项旨在提升大脑信息处理速度与准确度的练习。其中一项任务要求参与者在短暂闪现的屏幕物体中识别目标,同时定位周边视野中的特定对象——类似于阅读路标时留意行人。另一项练习则需在时间压力下快速响应,训练大脑保持警觉并抑制自动化反应。
两项练习均根据个人表现动态调整难度,随着能力提升逐渐增加挑战性。
为追踪乙酰胆碱系统变化,研究人员采用特殊脑成像技术检测负责包装乙酰胆碱以供释放的蛋白质。这些蛋白质是大脑化学信号传递能力的标记物。参与者在训练前后分别接受脑部扫描。
记忆中枢同步增强
研究人员观察其他脑区时发现,速度训练组在海马体(大脑记忆存储系统)区域提升约4.7%,邻近记忆区域提升5.3%。这些区域对记忆形成与提取至关重要,且特别易受年龄衰退影响,而对照组在这些区域未出现相应变化。
认知测试显示:初始认知分数较低的参与者,经速度训练后执行功能提升效果持续三个月随访期;初始高分者虽未在测试中体现进步,但脑化学指标显著改善,可能因现有测试工具无法检测高功能人群的细微变化。
优于药物治疗?
当前用于轻度认知障碍和阿尔茨海默症的药物,主要通过延缓乙酰胆碱分解来延长其神经细胞间作用时间,效果通常有限且短暂。
速度训练则通过提升乙酰胆碱包装能力标记物发挥作用,表明它可能帮助恢复大脑生成和释放该化学物质的能力,而非仅延缓其分解。
这一发现有助于解释"ACTIVE"里程碑式试验的结果。该十年追踪研究显示,完成速度训练的老年人痴呆风险降低29%-48%,降幅与训练时长正相关。其他研究还证实该训练能改善驾驶安全、降低高风险人群跌倒率,并延缓日常生活能力衰退达十年之久。
美国国家科学院、工程院和医学院已将认知训练列为三种有证据支持的老年脑健康干预手段之一(另两种为控制血压和体育锻炼)。世界卫生组织在2024年指南中推荐认知训练用于痴呆症患者。
本研究参与者通过提供平板电脑或自有设备在家完成训练,97%完成至少10小时,79%完成35小时以上全程计划,证明该训练对大多数尝试的老年人可行且易操作。
重要局限性
研究参与者96%为白人且多受过大学教育,尚不确定结果能否同等适用于更多元人群。尽管在少数族裔社区开展广泛招募,但多次脑成像检查和大量时间投入可能构成参与障碍。
随访期仅三个月,长期效果仍待验证。
更大图景
从"玩电脑游戏能否改变脑化学"的简单问题出发,麦吉尔研究给出了有力答案:10周针对性训练确实能显著提升注意力与记忆关键脑区的乙酰胆碱系统功能,其变化幅度足以抵消约十年自然衰老。
更重要的是,该研究揭示了速度训练为何能产生如此显著的长期效果——当大脑化学信息传递能力得到切实增强时,提升的不仅是游戏表现,更是支撑日常思维、决策和记忆的神经生物学基础。
长期研究中观察到的痴呆风险降低29%-48%,在理解其化学层面机制后变得顺理成章:你为大脑提供了更充足的功能所需物质。
这并不意味着脑力训练是万能药或可替代医疗。但它表明大脑保留着比许多人想象中更强的可塑性——即使在晚年。10周训练可能抵消10年衰退?而且能在家中通过平板完成?这个投入产出比值得关注。
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