第一章
“神经药房”开张营业：益智药、工具和游戏——改善认知与心理健康

杰弗里·吴站在他的“实验室”里——说白了就是他的厨房，小心翼翼地从不同的塑料袋中取出少量的白色粉末，以化学家惯有的细心与谨慎将其混合在一起。终于，他得到了想要的配方，于是将其倒入嘴中，等待着奇迹发生。杰弗里毕业于斯坦福大学计算机科学专业。2013年，他卖掉了自己的一家移动应用程序公司，如今正在把自己当小白鼠，探索创立一家新的合资企业。

当他最聪明的大学同学都投身于改进算法、提升计算机性能、使机器人更加智能化时，杰弗里却将目光投向了他所谓的“人类平台”的改善，致力于认知能力——一种区分人类与其他物种的能力的提升。这使他进入了一个完全未知的领域——益智药。益智药指的是可以改善认知功能的药物或物质。益智药在生物黑客中非常流行，他们自己动手，试图改善自己的生物学能力。尽管生物黑客们对认知增强剂的认识既模糊又主观，但杰弗里仍旧做出了一个大胆的决定——他要增强自己的大脑能力。杰弗里给自己做了一系列严格的大脑训练、心理测试和其他测试，以测量自己的反应时间、工作记忆容量、记忆力和注意力。他希望自己在厨房里钻研出来的药水能提升人类智力，并且可以用数据证明。实验结果表明，他自制的这种益智药的确有作用，就像给大脑添加了类固醇一样。

我联系到这位思维敏捷、不按常理出牌的创客企业家时，他正在组织一个名为“生物黑客年”的项目。他创立了一家名为Nootrobox的公司，生产并销售其新型益智药，后将其改名为HVMN。服用了HVMN公司生产的药物的人，其人体的部分能力会得到增强。此外，他还想用便携式脑电图设备——类似于我发明的头戴式大脑装置——来量化服用益智药后产生的结果，以此衡量“人类绩效的输入和输出”之间的差异。

这一天马行空的想法是大多数计算机科学家都没有想过的，而杰弗里却将它变成了现实。他邀请我和我的团队成员去参观其实验室，“试吃”他新研制的益智药。那是一种可咀嚼的小药片。在吃那颗红色药片时，他有点儿像《黑客帝国》里的尼奥。我把药片塞进嘴里，不知道接下来会发生什么。这种药富含咖啡因和L-茶氨酸（一种绿茶中的氨基酸）以及维生素B6和维生素B12。当我开始咀嚼时，咖啡因便对我的大脑产生了影响，它可以抑制腺苷的作用，腺苷是一种能减缓大脑的神经活动并使人昏昏欲睡的神经化学物质。同时，它还可以促进多巴胺的合成，改善人的情绪。L-茶氨酸通过抑制咖啡因的刺激作用来促进抗焦虑神经递质GABA的释放。而维生素B则可以激活相应的神经网络，振奋我们的情绪，增强我们的记忆力和认知功能。这种神经和化学的复合作用使我注意力更加集中，工作效率得以提升。作为一个不怎么服用咖啡因的人，这个药片所含的剂量令我有些不安，但在服用后的几个小时内，它的确让我有种自己是超人的感觉。

作为这种新型益智药的药剂师之一，杰弗里试图通过化学手段来释放我们的认知潜能，改变神经递质，调节情绪，同时提升工作效率。吃一个小药丸就可以获得超能力，这听起来就像科幻小说的情节，但这已经不新鲜了。认知增强剂和精神药物最早可以追溯到5万年前，很多科学研究都找到了相应的证据来佐证这一观点：

如今很多神经药剂师都会把维生素这种存在已久的“大脑促进剂”加到其“化学鸡尾酒”中。与此同时，他们也会依赖一些合成的新型益智药，包括吡拉西坦、奥拉西坦和诺普平（Noopept）。尽管对这些实验室衍生物质的科学研究仍然相对较少，但的确有研究表明，它们可以通过多种方式来提升大脑功能。《中枢神经系统药物评论》（CNS Drug Reviews）2005年发表的一项研究表明，吡拉西坦是神经递质GABA的衍生物，可增强神经可塑性。研究表明，奥拉西坦可以改善老年人的记忆力，且对小鼠和大鼠具有同样效果。此外，奥拉西坦还有助于长时程增强作用的维持，强化神经元突触之间的连接，对学习能力的提高具有关键性作用。在动物研究中，诺普平显示出了神经保护特性，可以恢复空间记忆，促进脑源性神经营养因子的产生，从而加快大脑细胞的繁殖。在一项针对人类的研究中，诺普平可以明显改善轻度认知障碍患者的认知功能。

包括杰弗里在内的许多生物黑客都表示，服用诺普平后大脑的感知功能会得到增强，这种药在美国属于计划外药物，但并不违法。杰弗里讲述了他第一次服用俄罗斯益智药诺普平后的感受：“四五月份的一天，当我走进办公室，看到桌上的蒲公英时，我觉得花的颜色格外鲜艳。当时我就想，肯定是益智药发挥了作用。”尽管杰弗里知道这是很主观的，并非科学严谨的实验过程，但正是这种主观感受促使他进一步研究这些物质的生物学和科学属性，并制定了量化大脑性能的相关指标。

自从成为厨房神经药剂师之后，杰弗里已经走了很长一段探索之路。他的饮食习惯使他有了最新的发现。为了更好地研究人类表现，生物黑客们开始尝试间歇性禁食（也叫轻断食）和零碳水饮食，这不仅可以快速减肥、控制血糖、改善体力，还能增强认知功能。这种饮食方式的关键优势在于，它可以促进酮的合成。酮由体内储存的脂肪分解而成，当人体中的碳水化合物含量较低时，酮可被用作“燃料”。对间歇性禁食产生兴趣后，杰弗里在脸书上成立了WeFast社群，该社群现已成为全球最大的禁食社群之一，成员超过12 000人。

为了探究间歇性禁食对其身体的各项生物指标有何影响，杰弗里每天进行指尖采血，以检测血液中葡萄糖和酮的水平。血液指标很容易被量化，杰弗里可以通过这些数据很清楚地看到自己血液的变化。但如何量化大脑呢？电脑上的生产率软件能够监控用户的时间使用情况——是把精力集中在表格或文档上以完成工作任务，还是被社交媒体的新消息提示分散了注意力，从而推断用户的工作效率。随着时间的推移，可以很清楚地看到，在间歇性禁食期间，他的工作效率是最高的。终于找到了！这就是他一直寻找的大脑表现提升的关键性指标。

相关的科学研究佐证了杰弗里的推断。学术期刊《公共科学图书馆：综合》（Plos One）于2013年发表的一项研究表明，与饮食正常的小鼠相比，间歇性禁食11个月的小鼠在学习和记忆力测试中表现更优，与记忆力相关的脑组织也出现了积极变化。2016年，来自牛津大学、剑桥大学和美国国立卫生研究院（NIH）顶级实验室的20位研究人员进行了一次实验，研究了生酮饮食对小鼠产生的影响。他们连续5天在小鼠的饮食中加入酮酸酯（一种可消化的酮），然后将小鼠放在迷宫中测试其工作记忆能力，即大脑临时存储所需信息以执行复杂任务的能力。实验结果表明，用酮喂养的实验组小鼠走出迷宫的速度比饮食正常的小鼠快38%，前者在面临选择时做出了更多正确的决定。因此，我们基本可以说，这种饮食方式让小鼠变得更聪明了。越来越多的研究表明，酮也可以提升人类的智力。在2012年一项针对患有轻度认知障碍的成年人的实验中，那些长期进食低碳水化合物食物而血液内酮水平较高的受试者在记忆力测试中的表现，要好于那些进食高碳水化合物食物而血液内酮水平较低的受试者。

目前，杰弗里正在与牛津大学、美国国立卫生研究院合作研究一种提升体内酮水平的新方法，让人们可以不用忍受禁食的痛苦，也无须遵循“少吃水果蔬菜、多吃酥油椰油、不吃甜甜圈和面包”等一系列复杂可笑的生酮饮食规则。经过多年的研究，他们研发出了可饮用的酮酯。这种物质最先应用于军事领域，美国国防部负责开发先进军事技术的高级研究计划局（DARPA）曾用它来提高军人在执行军事任务期间的兴奋度和身体素质。现在，这种物质已经可供消费者购买且特别受运动员的欢迎，因为它对提高耐力等身体素质有很好的效果。但我更加迫切地想知道，有哪些已发表的研究可以证明这种可食用酮酯在提高认知功能方面也具有积极作用。

杰弗里正在从事这方面的研究，他既是研究人员，也是企业家和说客。他不在实验室开发新产品时，就去参加各种会议，向人们普及人类增强这一概念，让更多人了解监测人脑和身体指标的重要性。我最近一次听杰弗里在台上做演讲时，他全身戴满了各种监测设备——Fitbit智能手环、苹果手表、心率变异性传感器、Oura睡眠跟踪指环以及一个可以实时显示血糖浓度的血糖监测仪，以追踪在不同饮食方式和其他干预措施的影响下体内血糖浓度的变化。

他说，大脑和身体是人类最重要的“装备”，需要随时了解其运作状况。而大多数人只在身体出了问题后才去医院检查，这是一种愚蠢的行为。杰弗里无奈地说：“大多数人直到生病后才去抽血化验，在我看来，这种做法太不明智了……我认为我们将来要实时掌握与大脑功能和健康状况相关的各种身体数据，这些数据可以告诉我们该如何调整饮食和运动，使生活习惯变得更加健康。”杰弗里致力于开发益智药产品，并以技术作为辅助。可以说，他站在这场脑机革命的最前沿，一直为实现实时监控并增强大脑功能的愿景而努力。

对很多人来说，这种产品都有很强的实用性，无论是想在残酷的技术行业抢占先机的硅谷企业家，还是想提高记忆力顺利通过期末考试的大学生，抑或是需要在半夜保持警觉的值班人员。然而，益智药的普及和推广却面临着巨大的挑战。杰弗里与我们这个领域的大多数人一样，认为生物黑客社区、行业、政府监管机构和学者必须共同努力，确保人人享有平等的使用权。与我们不同的是，他在这一方面十分乐观，认为技术的民主化是完全可以实现的，况且已经有很多先例。

“手机就是个典型的例子，”他说，“手机在发明之初价格贵得离谱，只有华尔街的精英和好莱坞巨星才买得起，而现在几乎人手一部。”截止到2016年，全球范围内手机的普及率已经达到63%；预计到2020年，手机用户数量将突破28.7亿。与此同时，大脑保健品市场也正以惊人的速度增长，预计到2024年，市场规模将从2015年的23亿美元跃升至116亿美元。记忆增强类产品的市场份额最高，另外一些产品主要包括抑郁症和焦虑症缓解剂、注意力促进剂、长寿药、抗衰老药以及助眠药等。

但需要注意的是，这些新型神经药物并非“有百利而无一害”，过量服用也会有一些潜在的弊端。这类药物可以使我们的大脑建立非同寻常的突触连接，但这种能力会随着药效的衰减而减弱。也许有人会问：智能药丸、促智药水以及其他益智药会不会成为工作中的必备品？认知能力的提高使我们能够在更短的时间内完成更多工作，这是否会导致人们对可完成的工作量的期望越来越高？

对此，杰弗里表示：“我认为人们天生就有野心，想在自己的领域越做越好。只要从长远来看它不会损害健康，就没有理由阻止人们成为更好的自己。毕竟我们都是四处奔波的‘社畜’，绞尽脑汁试图过上更好的生活。”

在脑机革命时代，通过食用各种物质，我们不仅可以保持健康，还可以增强大脑认知能力和身体功能。但是，新一代神经药学领域的研究并不局限于新药的研制，还包括对药物机理提出新的见解。治疗精神疾病的处方药将越来越多地根据患者个人的大脑化学成分进行调整，以达到更好的治疗结果。在精准医学诊疗中，医生除了会对患者做一些传统的检查外，还会评估患者血液中的DNA（脱氧核糖核酸）和其独特的生物标志物。这种方法已经在癌症治疗中得到了广泛应用，对肿瘤和遗传免疫系统变异提供了干预措施。现在，这种方法也开始应用于心理健康领域。比如，医生使用大脑成像技术和DNA测试，同时结合其他数据来帮助患者制订最有效的治疗方案。许多心理健康从业人员已经开展了一些测试。斯坦福大学的一个心理健康医学中心正在招募精神科医生、数据专家、遗传学家和其他各类人员来研究抑郁症的生理和心理特征，以识别出该疾病的更多亚型，从而更有效地开展抗抑郁治疗。

神经药房的作用不仅在于提供售药渠道，它还提供增强大脑的神经技术。目前，其中一些新型药物已经获得了美国食品药品监督管理局的批准，这意味着医疗保健从业人员可以将这些产品视为可以开处方的“药物”或治疗方案。在脑机革命时代，虚拟现实技术可以帮助退伍军人应对创伤后应激障碍（PTSD），聊天机器人可以成为治疗专家，智能手机可以指导我们实现体内神经递质的平衡，加强突触间的连接，预防抑郁症、焦虑症和躁郁症等。在本章的结尾，我将向你介绍这些新型“技术药物”背后的创新者。

Siri，我的心理健康吗

手机已经成为我们生活中必不可少的一部分——发短信、上脸书、玩单词游戏，或是浏览联系人列表……现在，想象这样一个场景：当你进行这些常规操作时，手机上的一个应用程序正在后台高速运行，分析你的每一个动作——浏览联系人列表的速度、按键频率等，并记录你的反应速度等行为规律。通过收集用户手机上的信息，应用程序可以推断用户是否患有抑郁症、抗抑郁药的疗效如何，甚至还能检测用户是否有自杀倾向。神经精神病学的未来即将展开新的一页，汤姆·因瑟尔等人功不可没。

世界卫生组织统计显示，全球约3亿人患有抑郁症，2.6亿人患有焦虑症。全球最大的精神卫生研究机构——美国国家精神卫生研究所（NIMH）发布的数据显示，大约有1/5的美国成年人患有精神疾病，而其中有56%的人没有接受治疗。精神疾病会给患者的人际关系、职业发展和身心健康造成严重影响。从宏观层面来看，精神疾病还会给经济造成沉重打击。世卫组织的一项研究表明，抑郁症和焦虑症每年给全球经济造成的生产力损失高达1万亿美元。如果越来越多抑郁症和焦虑症患者能够获得有效治疗，由此产生的经济效益将是巨大的。《柳叶刀·精神病学》（Lancet Psychiatry）杂志2016年的一项研究数据统计，从2016年到2030年，仅在36个国家和地区扩大对抑郁症和焦虑症的医疗覆盖范围，就会花费近1 470亿美元，但回报率会更高，此举将给抑郁症患者带来累计4 300万年的健康生活，创造3 100亿美元的额外价值，经济生产力的增长将带来近4 000亿美元的收益。投资者已经看到了这一领域的发展潜力。2017年，他们向数字医疗创业公司投入了60亿美元资金，打破了历史纪录。

2017年，在马萨诸塞州剑桥市，我参加了麻省理工学院媒体实验室举办的关于“大脑健康与身体健康的发展突破”科学家领导会议。在那次会议上，我认识了汤姆·因瑟尔。他谈吐不凡，言谈举止从容淡定。他讲述了自己为寻找更有效的精神疾病治疗方法所做的努力，令我印象深刻。一年后，我们在经济合作与发展组织（OECD）在上海举办的“大脑神经科学”研讨会上再次相遇，作为同一小组的成员，我与他进行了深入的探讨。这次活动吸引了来自世界各地的精英人士，他们济济一堂，共同探索神经技术这一前沿领域所面临的道德、法律和政策挑战。

汤姆曾担任了13年的美国国家精神卫生研究所所长，先后指导了很多关于精神疾病的开创性研究，而这些研究都未能实际应用于医疗领域，对此他感到十分失望。如今，汤姆是脑机革命时代的先驱之一，致力于创新心理健康疗法，寻找更好的方法来使其更加普遍化。

在我们的谈话中，汤姆介绍了精神卫生事业发展的5个绊脚石：

而最后一个缺陷是十分明显的，是其他所有医学领域都不曾面对的。“我们从不监测我们的日常活动。”汤姆说。没有常规的血液检查、血压计、电子计算机断层扫描、X射线、磁共振成像检查以及可用于诊断癌症、甲状腺功能异常和心脏病等多种疾病的活组织检查，缺乏客观指标，仅根据病人的主观描述来诊断患者的病情，是精神健康领域一个不可忽视的问题。医生的诊断通常很主观，还会受到个人或社会偏见的影响。这些偏见有时会严重影响诊断标准，它们依赖于行为规范，因人而异，不同性别或文化背景的人持有的偏见不尽相同。由于医生的诊断通常不涉及任何生物学或脑功能知识，所以他们很难制订出准确的治疗方案。汤姆说：“该开多少药，什么样的疗法才是正确的，我们往往对此并不清楚。”

此外，医疗资源供不应求，需要护理的患者远远超过了真正获得护理的患者。我问汤姆为什么会出现这种情况，他给我列举了一系列原因。首先，人们对于“精神疾病”这样的字眼往往抱有一种歧视态度。其次，很多人找不到专业的心理医生，经常需要排队预约，等待时间长达数月。还有很多人无力承担高昂的治疗费用，许多心理健康从业人员，尤其是精神科医生，不肯为患者开保险账单，不接受保险和医疗补助金形式的付费。但是，问题不仅局限于以上两点。“很多抑郁症患者对生活丧失了希望，”汤姆解释道，“而精神疾病患者并不觉得自己有病，况且患者发病时根本来不及预约。”

在美国国家精神卫生研究所担任所长时，汤姆认为实验室中的研究成果至少需要10年时间才能转化为切实可行的治疗方法，但10多年后的今天，成本高昂、临床检测不及时、无效治疗依旧是精神健康领域发展的拦路虎。所以当谷歌向他伸出橄榄枝时，他开始重新思考，或许技术是改善用户心理健康的关键工具。于是他放弃了政府部门的工作，加入了谷歌母公司旗下的健康与生命科学部门Verily。几年后，他从谷歌离职，与另外几个合伙人共同创立了精神疾病诊断治疗初创公司Mindstrong，致力于用人工智能和移动技术创新神经性精神障碍的诊断方式，优化治疗效果，让更多的人获得治疗机会。若愿景达成，这些功能都将被应用到手机中，使用起来十分方便。目前，全球使用智能手机的人数达到30亿，无处不在的智能移动设备可以消除汤姆所说的五个绊脚石。

心血管外科医师、计算机科学博士保罗·达古姆也是Mindstrong的创始人之一，他放弃了医生的工作，成为一名网络安全领域的“连续创业家”。或许你认为网络安全和心理健康并没有什么联系，但达古姆开发的“用户行为分析”软件却可以根据打字方式识别并追踪黑客。这种数字指纹已经成为网络安全行业一种重要的取证工具。达古姆、汤姆和另一位联合创始人里克·克劳斯纳试图将这种数字指纹技术应用于精神健康行业。是不是可以运用该技术追踪痴呆症、抑郁症和焦虑症患者使用智能手机的方式并对数据进行统计分析？如果可以，机器学习或许能够识别那些处于患病风险尚不自知，或处于疾病早期阶段有较大可能治愈的人，并对其进行早期干预，使其受益。

“我们想创建一个数据库，统计大量数据，从而分析人们打字的行为模式，这种模式并不是指打字的内容，而是指打字的方式，”汤姆告诉我，“我们希望通过用户行为分析得到某种信号，提示‘这个人会旧病复发，这个人有自杀倾向，这个人可能患有创伤后应激障碍，或者即将成为精神病患者’。有了这项技术，医生将无须再根据主观的自我评估表来诊断患者的健康状况，神经精神病学领域的研究和临床诊断将首次迎来连续的、客观的测量结果。”

汤姆的团队仍在紧锣密鼓地进行研究，他们归纳了43种敲击键盘的方式，从滑动手法到使用空格键的方式，并将其映射到20多个时间序列中（这是一种在特定时间段或特定时间间隔内进行的统计数据分析），形成了1 000多个潜在的生物标记。达古姆2018年在 《npj数字医学》杂志上发表了一篇文章，介绍了这项研究的初步成果。研究人员通过量化应用程序对27个人7天内与智能手机的人机交互行为进行了分析，以识别与认知功能相关的数字生物标记。一周后，该应用程序精确定位了一组数字生物标记，这些标记与工作记忆、日常记忆、执行功能、语言和智力等认知功能密切相关。

这种“非主观”或者说“不那么主观”的数据所带来的益处不仅局限于神经精神疾病的临床诊断，机器学习工具甚至可以在患者察觉到疗效之前就检测出药物干预是否有效。以抗抑郁药为例，大多数抗抑郁药需要4~6周的时间才能产生明显的效果。“令人难以捉摸的是，尽管康复过程缓慢，但除患者外，几乎所有人都能感觉到情况在一点一点好转，”汤姆解释说，“处于抑郁中的人，总是最后一个在主观上承认自己会好起来的人。”而客观的数据可以让抑郁症患者实实在在地看到自己认知功能水平的改善，为他们打上一针强心剂。正向反馈会鼓励他们坚持使用药物，直到他们自己觉得好起来为止。等待一周或一个月后的预约就诊，以期医生调整治疗方案、更换药物或改变剂量……这个过程对患者及其家属来说是无比漫长的，而持续获得有关患者身体状况的数据流则可以让这个过程不再那么难熬。

尽管这种技术可以改善医疗过程，但汤姆强调，这并不意味着机器学习工具可以立刻取代专业医疗保健人员，它只是提供了一种依托数字技术的护理方案。这样做的目的是使医疗保健更高效、更精确、更容易获得成效，帮助医生做出更科学的诊断决策，使患者及其家属获得更好的结果。汤姆说：“这个过程不仅是用聊天机器人代替患者和医生的交流过程、创建医疗咨询文档那么简单。聊天机器人作为对话工具，对将来的护理流程也非常重要，但它们只是解决方案的一部分，并非整个解决方案，高科技还是需要与患者和医生的深入接触相结合。”

智能手机应用程序可以根据特定的生物标记物持续监测心理健康状况，这一技术发展前景广阔，但也会带来一系列风险。比如：雇主会不会用它来监视员工？隐私问题能否得到保障？这些问题都需要解决。汤姆并不否认这些问题的存在，Mindstrong团队正在与斯坦福大学生物医学伦理学研究中心和斯坦福医学院合作，制定一套指导方针以保护用户隐私，确保数据透明，解决数字心理医疗技术所带来的伦理问题。“我们要合理正确利用这些信息，使用这些信息是为了造福患者，而不是歧视他们。”汤姆还是国际神经伦理学学会的重量级人物之一，该学会聚集了科学家、伦理学家、临床医生、律师、教育工作者和其他专业人员，致力于探讨神经科学进步的意义。“每出现和使用一种新技术，我们都要一再权衡利弊，并扪心自问这项技术有何价值、有何风险，我们该如何寻求平衡。”

神经药房，游戏开场

电子游戏在人们眼中可谓很多不良习惯的罪魁祸首，无论你是在看新闻、读杂志还是浏览育儿文章，都会看到类似“电子游戏正在损害您的健康”或“电子游戏让孩子成为问题少年”的指控。自20世纪70年代 Pong这款模拟两个人打乒乓球的视频游戏风靡全球以来，大量研究将游戏与肥胖、肌肉僵硬、暴力倾向、成绩不佳、游戏成瘾、熬夜和注意力不集中等问题联系在一起。但是，若说电子游戏（或暴力游戏）都是邪恶的预兆，很多人并不赞同。《道德战》（Moral Combat）的作者、心理学家帕特里克·M.马基和克里斯托弗·弗格森始终致力于为视频游戏正名，他们通过研究揭示了虚拟暴力游戏与现实暴力倾向之间的联系。“人们普遍认为暴力视频游戏助长了暴力之风，使暴力犯罪案件大幅增加，但事实恰恰相反——在电子游戏消费量最大的国家，暴力犯罪程度要比没有引进电子游戏的国家低得多。”不仅如此，马基和弗格森始终在探索电子游戏对玩家社交行为的积极影响，比如提高道德水准以及为玩家提供发泄情绪、释放压力的窗口等。有了马基和弗格森这样具有远见卓识的神经科学家，游戏本身也发生了巨大的变化。在脑机革命时代，视频游戏疗法（简称“VGTx”疗法）很有可能成为医生治疗注意力缺陷多动障碍（多动症）、创伤后应激障碍、抑郁症、颅脑外伤和早期阿尔茨海默病等疾病的新方法。是不是不太相信？那来认识一下亚当·加扎利吧。

亚当被誉为世界上唯一一个摇滚明星式的神经科学家，他很上镜，也有让观众听得懂他每一句话的天赋，“星范儿”十足，与“感恩而死乐队”（Grateful Dead）的前鼓手米奇·哈特是好朋友。

亚当从小就玩美国雅达利公司开发的电子游戏，可以说是“游戏一代”。如今，他正在美国的神经科学实验室参与开发最先进的游戏，而他们的目的绝不仅是吸引玩家花费时间一步步通关那么简单。我曾到旧金山加州大学的神经景观实验室（Neuroscape lab）拜访过他。眼前的一切差点让我惊掉下巴：这个实验室几乎拥有大脑研究人员梦寐以求的所有仪器——功能性磁共振成像仪、脑电波扫描仪、沉浸式虚拟现实和增强现实体验空间、布满视频监视器的墙壁等。该实验室多年前的成果即使放到现在也同样令人惊叹。亚当正在开发针对神经回路的视频游戏，旨在持续促进认知功能的发展。他的工作为全新的诊断和治疗方法打开了大门，这些方法可能会取代或减少对传统精神药物的需求。其中一些传统药物的副作用令人生畏。你如果看过抗抑郁药的广告，那么肯定听说过药物可能会带来的不良反应，如恶心、体重失衡、便秘、腹泻、头晕、性功能障碍、心律异常、易疲劳、失眠等。在亚当看来，是时候改变这种情况了。他说：“60年来，我们一直被困在一个完全无声的系统之中，在职者占据了主导地位，其他所有事物都成了可有可无的替代品，而这并不是正确的解决方法。”

10年前我第一次见到亚当的时候，他所供职的实验室工作强度没有现在这么大，那时他主要研究的是老年人的注意力和工作记忆。但他的内心住着一个反叛的灵魂，他不想遵循传统的药物治疗方法，而是想建立一种互动式体验，以增强大脑可塑性，改善大脑功能。他之所以联系我，是因为他正在寻找一种衡量参与者认知表现的方法，并考虑使用美国加州旧金山神经科技公司EMOTIV开发的脑电图技术。

亚当说这个概念其实非常古老，其原理类似于冥想对大脑功能的影响过程。“现代技术的使用是个转折点，”他说，“视频游戏开发实现了短暂的飞跃，我们希望这种互动式体验能带来身临其境的参与感。目前看来，最佳方法就是引入艺术、音乐和故事背景，结合电子游戏中惯有的奖励机制，将其呈现给用户。”他找到在Lucas Arts工作的朋友，请他们帮忙设计一款可以用来娱乐的游戏，而不只是作为研究的一部分。于是 《神经赛车》（NeuroRacer）诞生了。这是一款为老年人量身定做的认知训练视频游戏，通过模拟驾驶过程来测试老年人的多任务处理能力。

可惜的是，人脑在多任务处理方面的表现不尽如人意。2008年《大脑研究》（Brain Research）发表的一篇文章指出，人在驾驶汽车时仅听觉受到一定干扰就会使大脑顶叶（负责空间导航的区域）的活动减少37%。对生活在现代社会的人来说，这一结果无疑是个坏消息，因为边刷手机边追剧，同时还跟好几个人发信息聊天，已经成了我们的家常便饭。斯坦福大学的研究人员发现，这类人为他们的“三心二意”付出了巨大的代价。2009年他们在《美国科学院院报》（PNAS）上发表的一篇文章表明，这些人的注意力、记忆力控制以及任务切换能力实则很差，原因很可能是“来者不拒”地接收各种不相关信息使其抗干扰能力变得日益低下。并且，随着大脑长期在这种模式下运转以及年龄的增长，人们会变得更容易分心。亚当的团队2011年发表在 《美国科学院院报》上的研究证实，与年轻受试者相比，老年人在多任务处理和任务切换方面面临更大的困难和挑战。神经科学家将这种“确定任务优先顺序”的能力称为“认知控制”。

一旦《神经赛车》成功发行，亚当便有机会扭转这一局面。在这款虚拟驾驶游戏中，老年人需要手握操纵杆，在蜿蜒的道路上驾驶虚拟汽车，使其一直保持在道路中央，并实现变速和转弯等指令，同时还要对屏幕上的特定标志做出反应。当受试者适应游戏规则后，游戏难度会逐步增加，神经学家将其称为自适应阶梯算法。在整个过程中，游戏内设的闭环系统会检测并记录玩家的行为，挑战和奖惩会根据从玩家那里收集到的数据每3分钟更新一次。

在为期一个月的实验过程中，受试者将进行每周3次、每次1小时的游戏体验，总共12个小时，游戏过程中产生的行为数据将被记录下来以供分析。结果显示，一个月的“训练”显著提高了他们的多任务处理能力以及注意力和工作记忆等认知控制能力，并且，相对于20多岁的年轻人，60~85岁的老年受试者能力的提高更明显。半年后，亚当对这些老年人进行了跟踪测试，让人意想不到的是，即便半年不玩游戏，其多任务处理能力也没有明显降低。这一结果令研究人员无比兴奋，研究证实的“学习迁移”效应引起了极大的轰动，《神经赛车》的游戏截图甚至登上了2013年《自然》杂志的封面。玩游戏的老年人不仅游戏玩得越来越好，记忆力和注意力也明显优于不玩游戏的同龄人。这是医疗界一直以来的梦想：实现大脑增强，在优化某一任务表现力的同时提升其他任务能力。

继这项研究成果后，亚当和其团队又取得了一系列新进展。如今，他们设计的闭环系统已经可以根据玩家的表现实时更新游戏难度，他们还试图将神经、心率以及其他各种类型的生物传感指标纳入设计体系。通过分析实时传送的大脑数据，游戏系统不仅可以适应玩家的游戏状态，还能适应大脑处理游戏信息的方式。比如，如果系统发现玩家视觉信息处理能力不足，就会给予一定奖励以促使玩家参与视觉活动，鼓励玩家使用和强化这一能力。大脑运作方式因人而异，因此，不同玩家面临的挑战也不同。传统的药物治疗方法完全是静态的，针对更广泛的人群，而基于大脑数据的数字疗法则可以实现“一人一方”，高度个性化。

目前，《神经赛车》的游戏引擎已获得科技医学公司阿奇利互动实验室（Akili Interactive）的许可，亚当担任该公司的董事会成员兼首席科学顾问。继《神经赛车》后，阿奇利互动实验室又推出了一款名为Project：EVO的平板电脑游戏，玩家需要不断调整屏幕角度来控制怪兽在激流中前进，同时还要对其他怪兽做出反应。在2016年《财富》杂志举办的一次头脑风暴健康大会上，亚当邀请主持人古普塔现场演示了这个游戏。毫不意外，这位神经外科医生在比赛中的表现极其出色。他边打怪边左右倾斜屏幕，一路通关，游戏也逐渐适应了其技能水平，不断提高难度以保持挑战性。

在我写这本书时，Project：EVO已处于临床试验的最后阶段，正在等待美国食品药品监督管理局审批。如果获批，它将成为第一款治疗儿童注意力缺陷多动障碍的视频游戏。父母一直极力阻止孩子玩的电子游戏竟很可能对其有好处，这听起来让人难以置信。但一项于2018年发表在 《公共科学图书馆：综合》杂志上的初步试验结果表明，这种新颖的视频游戏疗法可以明显提高多动症儿童的注意力、自制力和记忆力，效果与多种多动症药物旗鼓相当。2014年，世界各地的多位科学家发表了一份联合声明，对增强认知功能的科学依据表示质疑，抨击时下流行的多款视频游戏。而得益于严谨的研究和美国食品药品监督管理局的审批，阿奇利互动实验室的游戏摆脱了消费者驱动的大脑训练游戏的标签，进入了合法的医疗领域。此外，阿奇利互动实验室还在筹备多个视频游戏疗法项目，涉及多款旨在治疗抑郁症、创伤性脑损伤、自闭症和帕金森综合征的视频游戏。

治疗精神疾病的药物常常会带来一系列令人讨厌的甚至是危险的副作用。对成百上千饱受精神疾病折磨的人来说，发展前景广阔的数字疗法很可能会改变这一现状，解决Mindstrong团队成员汤姆所描述的五大障碍。但是，与所有新疗法一样，视频游戏疗法也面临许多挑战，亚当及其团队正在解决这些问题，比如：最小可行剂量是多少？最佳治疗时长是多少？如何确定最佳受试者？受试者在实验过程中是否需要“助推器”？如果需要，何时提供？视频游戏疗法能否与其他医学疗法同时进行，会不会相互影响？等等。对这些基本问题的探究是将新疗法逐步推向市场的过程中必不可少的一部分。

亚当所描绘的人类大脑的未来愿景远非治疗神经缺陷那么简单，其神经景观实验室团队旨在开发健康人的认知功能增强技术，使我们达到某种“超人”状态。其中一个令人印象深刻的子项目“节奏感”（Rhythmicity）就是亚当与米奇·哈特的优秀合作成果。二人联手打造这一移动认知训练平台，旨在探究节奏感对其他认知能力的益处。“判断力和时间把控能力是影响一个人节奏感的关键因素，也是影响几乎所有大脑活动的重要能力，”亚当说，“当一个节奏感较强的人同时具备准确的判断力和灵敏的反应能力时，如果对其大脑的信息处理能力进行微调，在实验室进行测试时，我们就可以进一步改善其注意力和记忆力。”

我不否认对技术的热爱在某些方面损害了我们的认知能力，但在亚当和众多像他一样的神经科学家的引领下，通过数字疗法、数字设备来增强人类认知功能指日可待。未来的无限可能性让人激情澎湃，但技术的滥用同样值得关注。亚当和汤姆以及同行业的其他创新者已经充分意识到了这一点，他们正在努力解决这些问题，以便在新技术问世之前规避相关风险。