對抗老年退化!認知訓練遊戲與神經可塑性

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撰文|王冠云

對於一些逐步邁向老年的成人而言,老化所伴隨的種種生理功能、認知能力的退化意味著終有一天將可能無法再自理自己的生活,這也是目前高齡者最大的恐懼。為了對抗老化的威脅,坊間有許多公司開發了「大腦訓練遊戲」來協助老人對抗大腦老化,甚至宣稱能對抗阿茲海默症。科學家們如何看待這樣的議題呢?

●已經老化的大腦還有可能有所改善嗎?

如果要改善老化的心智,就必須得改善認知功能。而「改善認知功能」這件事之所以可能,必然得有「神經可塑性(plasticity)」為前提。可塑性是一種能力,指的是可以持續地改變結構或是功能來對一些類型的外在刺激給予回應。因此,如何界定腦的功能是否仍具有神經可塑性,可以從三個方向來探索:一、神經活動的改變;二、透過訓練增加的神經組織;三、能否將訓練得到的改善轉移到其他任務。

至於認知功能層面,雖然隨著年齡的增長,認知能力的下降是不可避免的事實,但是我們仍有一些特定的經驗和行為能力是不會因為年齡而降低的,甚至還會提高。

認知能力包含處理速度(speed of processing)、工作記憶(working memory)、長期記憶(long-term memory)、世界知識(world knowledge)等面向。測量這些認知能力的方法大致上有:處理速度如數字、文字等的比較能力;工作記憶如文字旋轉任務、閱讀、計算能力等;長期記憶有「Benton」測試、「Rey」測試等;世界知識則是有不同的詞彙(vocabulary)測試工具。隨著年紀的變化,前三項能力會慢慢的衰退,但是世界知識卻會隨著經驗和年歲的增長而逐漸累積,並不會像前三項能力一般流失,只有到超高齡(八、九十歲)以上的時候,才會稍微下降。

●不讓大腦退化的方法有哪些生理機制?

大腦保護自己退化的方式,稱為「神經補償(neural compensation)」,根據鷹架理論(The scaffolding theory of aging and cognition, STAC),高齡者可以透過補償性的神經活動來維持特定的認知功能,亦即會產生額外的電路系統(additional circuitry)來支援。由於神經組織的體積會收縮(shrinkage)、白質(white matter)減少、澱粉蛋白(amyloid)沈積,連帶的腦神經活動功能下降,因此大腦發展出「補償」的方法來回應這些退化的生理變化。而認知訓練可能就是提供了大腦發展更多這種「補償性的鷹架」。

除此之外,大腦也能夠進行「神經保存(neural reserve)」,這一類的神經資源主要是由於經驗而增加的,所謂「薑是老的辣」,亦有學者提出「認知保存模式(Cognitive reserve model)」,此模式指出,認知保存了一些特定的經驗和行為是不會因為年齡而消退的,如識字能力、一直參與的工作、生活型態等等。高齡者依然累積了許多和這個世界有關的經驗。

●那麽我可以訓練我的大腦,讓它變年輕嗎?

然而,整個大腦系統本身,是否真的能產生結構上的變化?我們先是提到了神經可塑性的概念,又說明了大腦維持機能的生理機制,這是否代表了人類能不管年齡的變化,持續訓練大腦讓自己增加更多神經結構呢?很可惜的,就目前的研究結果來看,「人定勝天」仍是存疑的。沒有證據顯示透過訓練可以「永久」地改善神經體積,而且進行了特定的認知訓練之後,不一定能把訓練內的能力應用到訓練外的相似任務上。此外,為了要讓使用者透過認知訓練的效果維持住,變成得讓高齡者持續不停的接受大腦訓練,光是這樣聽起來就是一個無聊又吃力的事情了。

不過,千萬不要抱持著「反正大腦會退化,那麽我也不想管它了」這樣的想法,就目前的研究成果而言,我們沒辦法逆轉認知能力下降的狀況,但仍有證據顯示,可以透過某些訓練,讓退化的速度減緩一些。研究顯示,久坐不動的高齡者如果參加了有氧運動,可以減緩前額葉的縮減。或者,我們隨著年齡的增長,智慧和經驗也都有所進步,因此即使神經活動少了,但是神經活動的效率卻是比較高的。而高齡者如果維持積極的生活方式,多多進行社交參與與從事需要智力的活動,也可以延緩阿茲海默症的發生。

 

參考資料:

  1. Park, D. C., & Bischof, G. N. The aging mind: neuroplasticity in response to cognitive training. Dialogues in clinical neuroscience15(1), 109.  (2013).
  2. Bowles, R. P., & Salthouse, T. A. (2008). Vocabulary test format and differential relations to age. Psychology and aging23(2), 366-76.
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