作者：Ben Thomas
你上一次忘记带手机是什么时候？忘记纪念日呢？我们都曾在某个时候希望自己记忆力更好。在那些时刻，我们通常指的是基于事实的记忆系统——那些存储经验和学到的知识的系统，那些可以通过抽认卡和记忆术来加强的系统。但还有另一种同样重要但却鲜为人知的记忆类型：工作记忆。工作记忆在当下记住信息，比如电话号码中的数字或歌曲的歌词。它是让你能够同时记住多件事情——比如工作中一个项目的相互竞争的目标——并找到解决方案的心理能力。事实证明，工作记忆是我们一些最重要认知能力的基础。拥有充裕工作记忆的人，平均而言，考试成绩更好，学习能力更强，并且拥有更强的执行控制力和更好的解决问题能力。强大的工作记忆甚至与更高的终生收入潜力相关。直到 20 世纪 90 年代末，许多科学家还认为工作记忆是一种静态特质，就像智商一样。但在最近几年，神经科学已经揭示，认知这一核心方面实际上可以通过行为训练得到加强——其方法可能就像数牌一样简单。
测量记忆容量
工作记忆的概念在其科学渊源可以追溯到 1956 年，当时普林斯顿大学心理学家 George Miller 证明，一个人的即时记忆容量大约是七个项目，多或少两个。Miller 的论文
成为了心理学史上引用次数最多的出版物之一，而有人认真挑战他提出的“神奇的七个项目”用了几十年时间。这些挑战始于 20 世纪 90 年代，当时研究人员表明，一个人的工作记忆容量在很大程度上取决于被记住的项目类型，以及这些项目是否可以被分组为相关的“块
”，比如故事中的场景。然后，在 2004 年，认知神经科学教授 Torkel Klingberg 将一系列心理测试与大脑扫描技术相结合，证明
个体可以通过训练来提高他们的工作记忆容量。更重要的是，这种训练与额叶和顶叶脑区神经活动的增加相关，这些脑区在复杂的认知和注意力中起着核心作用。Klingberg 的工作打开了闸门。研究人员很快发现了工作记忆训练与一个人白质完整性之间的相关性——白质是连接组织，它加速神经信号从一个处理中心到另一个处理中心。其他人则发现，类似的训练可以增加信息处理灰质的密度。还有一些研究报告称，训练增加了额叶和顶叶脑区多巴胺受体位点的数量——这种变化可以支持增强的注意力，更敏锐的决策，因为许多研究已经发现额顶叶多巴胺活动与持续注意力之间存在密切联系。
记忆如何扩展
尽管如此，直到最近，没有人确切知道人类大脑在功能上是如何随着工作记忆容量的扩展而运作的。但威斯康星大学麦迪逊分校的神经科学家 Bornali Kundu 找到了解开这个谜团的新线索。Kundu 的工作依赖于一种名为“n-back”的测试。这是一种常见的心理测试，要求人们识别一个物体是否是他们以前见过的。对于一个一回溯测试，例如，一系列彩色点，如果你连续看到两个红色，你就会按下按钮。然而，当有中间物体时，游戏会呈指数级地变得更具挑战性。在二回溯测试中，如果你看到两个屏幕前的红色点，你就会按下按钮。在四回溯测试中，你的大脑一次必须存储五个项目。Kundu 和她的研究团队使用一款名为 Brain Workshop
的免费大脑训练游戏软件，设置了这类测试。玩家逐个观看屏幕上闪烁的彩色点图案，并根据他们的技能水平，玩二回溯或四回溯版本。甚至还有几个人达到了五回溯的水平。这并不像玩二十一点那么刺激，但仍然足够有挑战性，能够让玩家保持参与。当玩家每天训练 n-back 任务约一小时，每周五天，持续五周时，Kundu 和她的团队使用一种称为 TMS/EEG 的混合技术监测他们的大脑活动。研究人员特别关注在极短时间尺度上同时激活的脑区。他们不仅想分析玩家大脑的哪些区域对任务做出反应，还想分析这些区域如何相互协作。
记忆与更多
正如 Kundu 预期的那样，随着研究接近尾声，训练 n-back 任务的参与者在视觉工作记忆容量方面有了可衡量的提高。对照组通过玩俄罗斯方块而不是 n-back 任务进行训练，注意力有所提高，但工作记忆容量没有提高——在试验结束时，他们在俄罗斯方块上的得分更高，但在任何 n-back 任务上都没有。但是，训练 n-back 任务的参与者平均能记住比开始时多一个视觉项目。这本身可能并不令人印象深刻。然而，其效果远远超出了记忆：训练者的分数在各种不同的注意力和专注力任务上都有所提高。例如，他们的俄罗斯方块得分与对照组一样提高了，这是因为视觉工作记忆训练加强了我们大脑用来维持视觉注意力的许多神经回路。更重要的是，工作记忆训练者的视觉反应时间也加快了，并且这些玩家在 n-back 测试上的得分比训练前更高。这些改进表明，他们不仅仅是在一个单一的测试中提高了技能，而是更普遍地训练了他们一次处理更多项目的工作记忆——同时带来了在干扰下增加注意力的好处。最有趣的是，这些实验首次建立了大脑连接变化与工作记忆扩展之间的明确因果关系。在用 n-back 测试训练五周后，与对照组相比，被试者额叶和顶叶脑区之间的连接性有所增强；这表明工作记忆训练是这些连接性改变的原因。“我们正在证明，这些额叶和顶叶脑区不仅会对工作记忆任务做出反应，”Kundu 说，“而且训练对增加这些脑区之间的连接性具有因果影响——而这以前从未被证明过。”虽然这一特定结果是新的，但它支持了多年来神经影像 研究
得出的明确结论：额顶叶连接性的增强与智力的增强之间存在明确的相关性。那么，这意味着，一个简单的记忆游戏——就像孩子们在露营第一天玩过的破冰游戏一样，用来互相记住名字——可以显著改变记忆的表现和大脑本身的物理结构。
训练你的记忆
那么，Kundu 的训练的应用范围有多广？她说，这取决于你打算在工作记忆中存储的项目类型。如果你训练你的视觉工作记忆，就像本研究中的受试者所做的那样，你可能会在其他需要强烈视觉注意力的任务中看到改进，比如在文件夹中搜索特定照片——而训练你对音乐音符的工作记忆可以提高你识别曲调的技能。Kundu 说，最重要的是，任何迁移效应都将仅限于该技能的方面，而这些方面取决于你正在训练的相同的大脑回路。即便如此，最近几项研究报告称，较高的语言工作记忆容量是衡量一个人长期成功程度的 更好指标
，甚至比智商分数更胜一筹。“流体智力与学习高度相关，而工作记忆能力与现实世界的测量值相关，例如阅读理解能力、标准化考试成绩和终生收入潜力，”Kundu 说。原因很简单：你在工作记忆中一次能记住的项目越多——并且越擅长过滤干扰——你的计算就能越复杂。Kundu 的研究表明，通过稳定的练习，即使是我们中最 健忘
的人，也能抵抗由分心或记忆力下降引起的错误——但她的雄心不止于此。在接下来的几年里，她希望利用她对大脑连接性的发现来帮助确定我们学习和记忆能力的核心神经机制。“研究连接性是我们现在能做的最重要的事情之一，”她说，“因为大脑所做的一切都由一个完整的区域网络支持。这都是非常新的东西；这都非常令人兴奋。”
Ben Thomas 是一位作家、记者、发明家和独立研究员，他研究意识和大脑。他一生都热爱所有神秘和未解的事物，他将科学前沿的奇闻轶事编织成视频、播客和独特的多媒体活动。更多他的作品可在 http://the-connectome.com 查看。
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