互动科普

迈克尔·莫山尼奇要向怀疑他的人证明，他开发的视频游戏能够缓解精神分裂症的症状。

撰文 埃里卡·柴可·黑顿（Erika Check Hayden）  翻译 赵旭丹

在美国旧金山市，市场南街区米慎街和第六街的交汇处，大概是这座城市中犯罪事件发生最多的地方之一：酒店、成人书店和单间分租屋旅社遍布各处，无家可归的人们或坐在路边，或四处游荡，他们中的大多数都吸毒，或者患有精神疾病。就在这里的一家毫不起眼的精神疾病诊所里，研究人员正在进行一项实验，他们认为这将彻底改变精神疾病治疗的现状。

在旧金山城市与社区援助中心，一间只有大型步入式衣橱大小的房间内，两个人正戴着耳机，聚精会神地盯着电脑屏幕。尽管他们身旁的集体治疗进行得吵吵闹闹，顾客们在走廊里来来往往，但此时此刻，这两名具有精神障碍的患者却已经被屏幕上的游戏催眠了。他俩都患有精神分裂症（schizophrenia），正在参与一项研究。该研究旨在检验一种颇受争议的治疗方法，能否在精神分裂症这个现代医学几乎无能为力的领域发挥奇效。

主持这项研究的是迈克尔·莫山尼奇（Michael Merzenich），美国加利福尼亚大学旧金山分校的荣誉教授，同时也是支持神经可塑性（neuroplasticity）观点的先驱——该观点认为，即使成年后，人的大脑神经通路仍然可以重塑和重建。他因大力推广旨在挖掘神经可塑性的视频游戏而饱受非议。他那些已经上市销售的视频游戏软件，号称可以治疗各种精神疾病——从儿童阅读障碍，到老年人在交通事故中受到的精神伤害。批评者说，几乎没有什么有力的证据可以证实，大脑训练能给患者或健康人的生活带来持久性的改变。特别是语言学习软件Fast ForWord，令许多人嗤之以鼻。美国宾夕法尼亚大学的认知神经学家玛莎·法拉（Martha Farah）说：“学校购买这些软件简直就是在浪费金钱，因为据我所知，它们毫无用处。”

但就在今年，莫山尼奇打算更进一步。他和同事计划开展临床实验，这可能会使他们的疗法获得美国食品及药品管理局（FDA）在大脑训练领域发放的首个认证。

一旦莫山尼奇的软件获得FDA认证，精神分裂症患者将迎来一种全新的、被认可的疗法，莫山尼奇的研究也将获得合法性。同时，大脑训练行业的其他从业者会因此感受到压力，去证明自身产品的价值。但这绝非易事。美国杜克大学的精神疾病专家和神经生物学家穆拉利·多雷斯瓦米（Murali Doraiswamy）说，莫山尼奇正在进行一场至关重要的战斗。“如果他能出示严谨的疗效数据，并得到FDA的认可，必将使其他同行也致力于同样的目标，从而淘汰滥竽充数之辈。”

淘汰“滥竽充数之辈”也是莫山尼奇的主要期望之一。长期以来，他一直认为，认知训练领域缺乏约束，并毫不掩饰自己对该领域的看法：“漫天胡扯。”就连一些批评者也支持他向FDA申请认证。例如，法拉说：“我觉得，这项突然行动让我们都回到了更为熟悉的领域：我们可以用完备的系统来评估一种干预方法的有效性。”

厚积薄发

莫山尼奇是俄勒冈州一个农场主的儿子。这个像熊一样暴躁的男人，在旧金山北部索诺马郡拥有一座小农场，他在那儿酿酒和腌制橄榄。一个星期一的早晨，当他接受我们的采访时，他的指甲里甚至还沾有泥土。

1968年，莫山尼奇在美国约翰斯·霍普金斯大学医学院获得博士学位。他的导师是弗农·蒙卡斯尔（Vernon Mountcastle），大脑可塑性研究的奠基人。蒙卡斯尔发现，大脑皮层中对特定刺激作出反应的神经元会排列成垂直的柱状结构。莫山尼奇则更进一步，他在猴子身上进行的实验证明，当本来负责处理手部某一区域感觉信息的神经元接收不到输入信号时，它们会转而处理从手部其他区域传来的信号。莫山尼奇还确定了人类大脑中与听力有关的区域——这项工作最终使他研制出第一个人工耳蜗（cochlear implant），这种设备能使听力遭到严重损害的人通过训练他们的大脑，解读出传输到听觉神经的电信号而重获听力。

通过对猴子以及人工耳蜗的研究，莫山尼奇知道了大脑在特定刺激下会发生什么样的变化，他也由此意识到，可以通过重塑大脑的方法来解决各种各样的医学和社会问题。1996年，他开始通过科学学习公司（Scientific Learning，莫山尼奇是创始人之一）销售Fast ForWord软件。该软件旨在训练大脑更好地辨别声音。莫山尼奇认为，这可以提升人的语音处理能力和阅读能力。2003年，他创建了波塞特科学公司（Posit Science），致力于认知训练，实际上就是强化大脑功能的训练。

和其他大脑训练公司一样，波塞特科学公司也受到人们的质疑。大脑训练产业出售各种游戏软件，号称可以强化健康成年人的某些能力，例如记忆力和注意力。据估计，大脑训练产业的规模会从2008年的2.65亿美元，增长到2015年的10亿～50亿美元。然而，对于可能最需要这些软件的人（例如老年人）来说，目前还没有任何有力的证据表明，这些软件优于医生通常推荐的活动，如体育锻炼、和朋友们交流、开发新兴趣或者演奏乐器，而这些活动绝大多数都是免费的。“各种大脑训练设备的效果，几乎没有经过任何精心设计的临床实验的检验。这个领域就像是一片荒原，”美国布朗大学阿尔珀特医学院的神经科学家彼得· 史奈德（Peter Snyder）说。

波塞特科学公司的首席执行官亨利·曼科（Henry Mahncke）说，他们公司已经证实，60岁及以上的健康人使用他们的游戏软件后，记忆力得到了改善。他还批评了2010年《自然》杂志上发表的一项研究：研究者通过互联网征集了一些人来玩大脑训练游戏，结果发现这并没有给受试者带来普遍的认知改善。许多报道认为，这项研究戳穿了大脑训练的谎言。但曼科指出，该研究采用的训练强度远低于波塞特科学公司的实验，参与者的年龄也偏低。尽管如此，批评意见使得大脑训练产业受到重创。以波塞特科学公司为例，其员工数量已经从2007年的86人，减少到2011年的不足12人。公司必须尽快打一场漂亮的翻身仗。

对于波塞特科学公司来说，把公司的未来押在精神分裂症上似乎有点奇怪，因为这种疾病非常复杂，且涉及多种症状，如幻觉、妄想、缺乏动力，以及在情绪表达、语言和思维上存在障碍等。目前，用于治疗精神分裂症的药物都会导致频繁而严重的副作用。这些药物也无法缓解各种各样的症状，让重度精神分裂症患者可以找到工作或与他人建立关系。这意味着，精神分裂症的社会成本远高于抑郁症等其他常见的精神疾病。

精神分裂症难以治疗，这正是吸引莫山尼奇的地方。如果他的治疗方法获得成功，必将产生巨大的影响。此外，研究人员的关注点，正逐渐从妄想、与现实脱离联系等症状（精神分裂症最受关注的症状），转移到功能紊乱所导致的精神障碍，如注意力、学习能力、记忆力、语言能力以及解决问题的能力等基本认知能力失常。

研究人员关注点的转变催生了“认知矫正疗法”（cognitive remediation），目标是改善患者症状。这也促使美国国家精神卫生研究所（National Institute of Mental Health）与FDA磋商，制订了用来评估精神分裂症干预方法的指南——MATRICS（Measurement and Treatment Research to Improve Cognition in Schizophrenia，改善精神分裂症患者认知能力的监测与治疗研究），该指南于2005年发布。MATRICS详细说明了对于七类精神能力（例如视觉学习能力、解决问题的能力），哪些认知测试可以用来监测缺陷和改善情况，并说明了如何在临床实验中开展这些测试，如果向FDA提出认证申请，就需要以这些测试结果作为基础。制订MATRICS的初衷是为了促进新药研发，不过，莫山尼奇则将它视为指导大脑训练软件临床实验的蓝图。

莫山尼奇说，多亏了MATRICS指南，“针对精神分裂症进行临床实验才变得相对容易。如果你的药物对参与临床实验的人群具有明显疗效，那就会通过认证，可以上市销售”。他很乐观地认为，自己的治疗方法将会获得认证。“我现在可以告诉你，我们的疗法在改善MATRICS中提到的全部七类精神能力上，都有效果。”

莫山尼奇正在测试的方法叫做“可塑性辅助认知矫正”（Plasticity Assisted Cognitive Remediation，缩写为PACR），这套方法的一些原理来自波塞特科学公司已向公众销售的软件。例如，其中有一组练习重在提高使用者处理声音和语言的能力，要求使用者分辨相似的声音，如“ba”和“ga”，或者要求用户分辨某个音调是升调还是降调。另一项练习则在视觉空间中给出了类似的任务——例如，要求使用者记住物品被藏在哪里，或者找出放置在视野边缘位置的物品。其他一些专门为精神分裂症患者设计的练习，则重在改善患者的社交能力。

训练思维

美国加利福尼亚大学旧金山分校的精神病学家索菲亚·维诺格拉多夫（Sophia Vinogradov）已经用莫山尼奇的软件进行了一些临床实验。她说，治疗精神分裂症患者的目标，是改善最基本的神经过程，使大脑解放出来，去处理更高级的认知任务，例如工作记忆。打个比方，如果想提升蹩脚的网球发球水平，你最好是通过提高发球所必需的那些因素——例如平衡能力、协调能力和上肢力量，来获得进步，而不是不断地简单重复发球动作。精神分裂症患者的听说处理通路在多个水平上都存在问题，维诺格拉多夫说。“从这些通路的初级层次开始，并逐渐升级，可以取得一定的效果”。

有人认为，在病情严重的患者身上，波塞特科学公司的软件所取得的效果，会好于在健康成年人身上的效果。“如果你已经接近最佳状态，那就没多少提升空间了，” 多雷斯瓦米说，“但对于早期老年痴呆症患者这样的人群而言，如果你能让他们的认知能力提高15%～20%，那就意味着将老年痴呆症的恶化时间延迟6～8个月。”

维诺格拉多夫在多组精神分裂症患者中，测试了这些训练程序的各种强度和组合。结果表明，测试所用的最高训练强度——100小时，能提高患者的整体认知能力，效果可以一直持续到训练结束后6个月。但是，各组测试的结果也表明，患者症状的严重程度和生活质量都没有显著改善。维诺格拉多夫推测，其中的一个原因很可能是每组只有10个患者。最近发表的一个小规模研究表明，高强度训练能提高患者在完成一项鉴别真假的任务时的表现。在这项任务中表现最好的患者，其社交能力在6个月内有明显提高。

就像旧金山城市与社区援助中心正在进行的实验所显示的，当与其他干预方式（例如心理辅导、工作安置计划等）相结合时，认知矫正疗法似乎能帮助患者更好地参与社会生活——例如，帮助他们继续工作。然而，要想梳理出这些软件到底发挥了哪些作用并不容易，部分原因是测试中软件的组合和使用条件实在太多了。

爱丽丝·梅达利亚（Alice Medalia）是美国哥伦比亚大学的一位临床精神病学家，也是认知矫正领域的先驱之一。她认为，波塞特科学公司尚未证明其软件比别的认知矫正疗法更优秀，而且这些软件究竟如何治疗精神分裂症也不清楚，因此波塞特科学公司根本不应该去寻求FDA认证。一项对于认知矫正研究（包括对波塞特科学公司的软件进行的测试）的综合分析发现，多种软件的疗效与非药物矫正方法并没有什么差异。

这让我们对这些游戏软件治疗精神疾病的科学性产生了疑问，梅达利亚说。“我们不知道这些软件到底如何产生疗效，仅仅说基于神经可塑性是不够的”。

但莫山尼奇认为，他已经有足够的准备来证明大脑训练的有效性。他说，现在是时候让监管者介入了。利用计算机软件来治疗精神分裂症，将会给精神疾病的治疗带来一场变革，因为在此之前，人们都倾向于将药物作为治疗精神疾病的首选。维诺格拉多夫也说，人们越来越多地认识到药物的缺点，并开始怀疑大脑缺陷不能被修复的理论，这都将激起对于其他治疗方法的需求。

 “长期以来，精神病学的主流一直都是治疗症状，而不是治疗更深层的功能失调。患者只是被动地接受药物，没有人积极地帮助他们建立与周边环境的有效互动，” 维诺格拉多夫说。

莫山尼奇的志向并不止于精神分裂症，他还在美国旧金山创建了另一家公司——大脑可塑性研究所（Brain Plasticity Institute），以研发大脑训练软件，来治疗包括阿尔茨海默病和外伤性大脑损伤在内的多种疾病。“如果我们严谨地开展这项工作，并给出不容置疑的科学证明，”莫山尼奇说，“我们就能迅速开拓出一个与治疗精神疾病有关的、非常重要的新领域。”

本文作者 埃里卡·柴可·黑顿是《自然》杂志的记者，住在美国加利福尼亚州旧金山市。