夜深了，虽然我想完成这篇帖子，但我已经精疲力尽了。此刻，我迫切需要提高我的注意力和专注力，并抵御疲劳的影响。与其真正地睡一会儿，不如能够吃一颗小药丸就能达到同样的效果，这听起来非常有吸引力。不幸的是（或者也许是幸运的），我手边最接近的东西就是厨房里的咖啡。
但对许多人来说，服用药物来提高智力——所谓的“认知增强剂”——要容易得多。许多处方药确实可以让你获得一点智力上的提升，包括苯丙胺和哌甲酯（更熟悉的名字是利他林）。这类药物的使用和范围都在增长，它们似乎能够像刺激大脑一样轻易地激发辩论。
它们有医疗用途；如利他林，哌甲酯用于治疗注意力缺陷多动障碍（ADHD），有时也用于治疗嗜睡症。即使这样也并非没有争议，但它们似乎对健康人群也具有同样的增强效果，这为娱乐性使用打开了可能，而这则更具争议性。
去年，《自然》杂志发表了一篇评论，探讨了此类药物的伦理问题，并在《自然网络》论坛以及其他博主之间引起了激烈的辩论。最近，该杂志发布了一项非正式读者调查结果，显示约有20%的读者承认出于非医疗原因使用了认知增强剂，而远更高比例的人赞同这种使用。
存在的伦理问题极其广泛，但一个具体的问题是，认知增强剂代表着技术超越科学的案例。尽管这些药物很常见，但我们仍然不完全了解其中一些药物的作用机制。以哌甲酯为例。基本而言，我们知道它会干扰将两种信号分子——多巴胺和去甲肾上腺素——导入神经元的蛋白质泵，结果是，这些分子在神经元之间的空间（突触）中积聚。但这种积聚为什么会提高一个人的表现呢？
美国国家药物滥用研究所所长Nora Volkow认为她找到了答案。通过研究服用哌甲酯后大脑的代谢活动，她发现了证据表明该药物通过集中大脑活动并提高其效率来起作用。至关重要的是，你从中获得的益处（和成本）可能取决于你大脑原本的专注程度。
“专注”的魔力
当我们的brain进行任何脑力活动时，一组神经元会开始放电，但这种额外的活动发生在大量的背景神经噪声中，就像一个人在拥挤的酒吧里大喊大叫一样。早期的研究表明，多巴胺和去甲肾上腺素可以降低背景噪声的水平，从而使与手头的任务直接相关的任何额外活动更加突出。用我们的比喻来说，这些化学物质使嘈杂的酒吧安静下来。用工程学的语言来说，它们提高了大脑的“信噪比”。
为了检验这个想法，Volkow使用PET扫描仪测量了23名志愿者在进行数学计算时大脑使用的葡萄糖（糖）的量。志愿者被注射了哌甲酯或安慰剂，并被要求解决一些难度根据他们个人能力量身定制的简单算术题。作为对照，他们被要求查看风景图片，但不做任何反应。
面对漂亮的图片时，无论志愿者注射了什么，他们的大脑行为都一样。只有当他们需要完成更复杂的脑力任务时，哌甲酯的效果才显现出来。两组大脑燃烧的葡萄糖都更多，但服用安慰剂的志愿者多使用了21%的糖，而服用哌甲酯的志愿者只用了它的一半——多使用11%。
这些数据表明，该药物确实能集中大脑活动并显著降低其能量需求。PET扫描也说明了这一点，因为当服用安慰剂的志愿者在做算术题时，他们大脑中额外活动的区域是服用药物的志愿者同一区域的三倍。通过这种大脑聚焦，服用哌甲酯的大脑比正常大脑更有效率。
思绪飘忽
哌甲酯不仅减少了计算受试者的大脑总活动，还减少了该任务刺激的大脑区域数量。被抑制的区域包括“默认网络”，这是一组在我们大脑休息、思绪飘忽时最活跃，而在大脑有任务要做时会失活的区域。Volkow推测，哌甲酯通过帮助这个过程，驯服游离的思绪，让大脑专注于手头的任务，从而提高大脑的性能。
但并非每个人反应都一样，Volkow发现提神药物的效果取决于大脑原有的状态。哌甲酯对原本代谢率高、做算术题时额外消耗葡萄糖最少的大脑影响最小。
她认为，本来就高效且专注的大脑不会从认知增强剂中受益。事实上，如果人们已经将默认网络抑制到理想程度，那么引入哌甲酯可能会使表现更糟，就像在四名志愿者身上发生的那样。
Volkow的研究有助于解释为什么像哌甲酯这样的认知增强剂可以在某些人和某些情况下提高大脑性能，但在其他情况下可能同样有害。睡眠不足的人或患有多动症的人，可能会从能够更有效地调动大脑资源的化学物质中获益。那些大脑已经发挥最佳状态的人，可能会因为被进一步聚焦而遭受损失。
参考文献： Volkow, N.D., Fowler, J.S., Wang, G., Telang, F., Logan, J., Wong, C., Ma, J., Pradhan, K., Benveniste, H., Swanson, J.M., Hashimoto, K. (2008). Methylphenidate Decreased the Amount of Glucose Needed by the Brain to Perform a Cognitive Task. PLoS ONE, 3(4), e2017. DOI: 10.1371/journal.pone.0002017
图片： Kooty-sentinel 摄；WriterHound 摄
