本期文章

電流刺激可以強化心智能力?

作者/史蒂芬.諾維拉(Steven Novella);譯者/謝伯讓    

大腦是個超級複雜的化學與電子器官。從上個世紀開始,科學家為了補償疾病、傷害與官能障礙對大腦造成的影響,就開始研究各種方法來改變大腦的功能,其中最主要的方式是透過藥物。近幾年來開發出來的藥物,即使是在不需要修補大腦功能障礙的情況下,也能拿來強化大腦的能力。現在的最新技術又開啟了新的紀元:利用電流的直接刺激來改變大腦功能。



牛津大學的研究人員已經發現,用微弱電流來刺激大腦,能夠提升健康個體的能力。人們閱讀時會更順暢流利,也會更擅於解決問題、能記住更多的東西。這一類的研究意味著,往後想要強化大腦能力會價廉又方便。



這種名為「跨顱微電流刺激」(tDCS)的技術,是把電極貼在頭上,對大腦某些部位施以特定頻率的電流,以增加或減少這些部位的活動。目前已經證明這種做法是有用的研究工具,可幫助神經科學家了解不同腦區在大腦中所扮演的功能。若是像牛津大學那樣,將它做為治療工具,受試者執行某些工作(例如閱讀、算術或是記憶)的特定腦區就會更活躍。



在一項共感測試中,實驗者用「跨顱微電流刺激」技術刺激受試者的大腦。



挽救退化



目前為止,對於「跨顱微電流刺激」臨床用途所進行的研究,大多著眼於那些因中風或退化(如帕金森氏症)所造成的腦部損傷。這些研究大多顯示,tDCS有可能改善運動神經與其他神經的缺陷。



然而,利用tDCS來提升健康大腦的功能則是較為新穎的研究領域。像牛津大學那樣的類似研究一再證明,如果正確地將tDCS用在適當的腦區,「有可能」提升我們的能力。此外,這種好處似乎可以長期維持。在tDCS的影響下所學到的資訊能夠持續數個月之久。



這個領域的研究雖然還在初步階段,但結果相當令人振奮。目前這項技術似乎很安全,但還需要更多長期追蹤才能確保它是否可靠。最好能夠確定定期的腦部刺激是否會造成腦細胞耗損、或降低基本功能,並造成腦部開始依賴這樣的外部刺激。



提升表現



tDCS是否適用在現實世界仍需要更多的研究。例如,它是否能夠提升學生在學業上的長期表現呢?長期下來,大腦會不會因為習慣了反覆的治療,而使得這些治療的效果隨時間降低呢?tDCS還是得進行更進一步的實驗,才能知道其結果是否經得起更大規模、更縝密的研究。



我認為tDCS具有幾項優點並且值得進一步探究。首先,這項技術為非侵入性,而且目前看起來非常安全。再者,它的設備相對而言較為便宜且輕便。要設計對照實驗也很容易,因為要進行假的tDCS(例如用極低的功率或頻率刺激錯誤的位置)很簡單。因此,要讓受試者或研究人員分不清誰真的接受了治療、誰只是做做樣子,是很容易的事。



然而,這些特色也使得tDCS容易被濫用。不擇手段的生意人很容易就能打著未經嚴謹實驗證實的誘人功效,來販賣便宜的tDCS設備。此外,如果施用方法錯誤,例如刺激到不正確的腦區或甚至抑制了腦部活動等,也可能造成反效果。若是使用不當,可能會導致心理狀態變差並引發癲癇。



入侵腦部



社會大眾對這項技術的接受度,或許也是一個問題。



有些人可能會覺得利用這項技術來改善腦部功能會比使用藥物還要好,但一些人或許認為這算是「駭」進大腦。我想有些人就是不喜歡別人這麼公開地提醒他,大腦就是我們的主宰。我們的思想、記憶、情緒和感受,全都是我們大腦電流活動造成的,而這些電流只要用一個小小的電子設備就可以改變。



學生是否該用人為加工的方法來幫助自己表現得更好?



這項技術也很可能會引起道德上的疑慮。強化外在表現(不論用何種形式)算不算作弊?其他人或許認為這不過是讓大腦功能最佳化的方法罷了,和好好睡一覺或是吃補品沒什麼兩樣。



如果tDCS最後成為一種安全、有效且容易進行的強化學習與腦部功能方法,這些誘人好處很可能會蓋過反對的聲浪。也許有一天,這些研究會讓老師們叫學生統統戴上「思考帽」。


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