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喝咖啡能變聰明?!

喝咖啡能變聰明?!

Research Digest網站4月10日發布的一篇新文章給了咖啡愛好者們一個喝咖啡的新理由(一個大大的好理由):

咖啡因會增加「腦熵」。而腦熵增加的後果,簡單來說,是提高智商!

喝咖啡很可能讓人在短時間內變聰明了。

什麼是腦熵(brain entropy)?「熵」這個概念大家應該都不陌生,它指的是一個系統的混亂度。而腦熵,是神經科學家用來測量大腦中資訊混亂度的指標,它主要是用從某一個時刻到下一個時刻大腦活動產生了多大程度的不規則變化為標誌的,也以大腦不同區域之間神經活動的長距離相關性為標誌。

我們可以把大腦看作一個隨時湧動著龐大資訊流的網路。資訊變化越快,長距離的資訊通訊越多,腦熵越高,更大的熵意味著更多的資訊處理能力。而如果資訊變化速度減慢,長距離資訊通訊消失,腦熵就變低(深度睡眠或昏迷時的大腦就處在低熵狀態)。

那麼,咖啡因會怎麼改變腦熵值呢?

在剛剛出爐的一項研究裡,來自杭州師範大學的研究者讓受試者服用了200毫克咖啡因片(大約相當於兩杯咖啡),半小時後再讓他們平躺在磁共振成像儀中接受掃描。受試者只是躺在掃描儀裡,什麼也不用做,這在神經科學的術語裡叫「靜息狀態」。

掃描結果顯示,咖啡因增加了幾乎整個大腦皮層的靜息腦熵,尤其是在與注意力和記憶等多種高級思維活動相關的前額葉外側皮層、涉及白日夢和自我反省的預設模式網路、視覺皮層和運動網路中,腦熵增加非常明顯。這不但呼應了以往研究中發現咖啡因可以提高注意力、警覺和運動功能的結論,也暗示咖啡因的攝入很可能增強了靜息腦的資訊處理能力。

在與這項研究幾乎同時發表的另外一項研究裡,紐約大學醫學院的研究者對900多名受試者的腦熵進行了測量,並把腦熵值與受試者的語言智力及推理能力測驗(智力的兩個關鍵維度)的結果進行了比對,結果發現,腦熵與智力之間存在正相關。腦熵越高越聰明。

具體來說,左下額葉的靜息狀態熵越大,詞彙學習成績越好,而雙側前額葉的靜息狀態熵越大,推理能力越強。研究者認為,高熵值的大腦可能更有能力模擬和預測複雜而混亂世界會如何運轉。

結合這兩項研究的結果,可以推測:喝咖啡很可能會產生一種短期提高語言智力和推理能力的效果(之所以說是短期,是因為咖啡因在血液循環中的平均代謝半衰期是5.7個小時,隨著血液中咖啡因濃度的下降,腦熵會逐漸回到正常水平)。

很多人夢寐以求的聰明藥,或許早就已經在我們身邊了。

p.s.:

Research Digest網站的報導:https://digest.bps.org.uk/2018/04/10/caffeine-causes-widespread-brain-entropy-and-thats-a-good-thing/

文中兩項研究:

Chang, D., Song, D., Zhang, J., Shang, Y., Ge, Q., & Wang, Z. (2018). Caffeine Caused a Widespread Increase of Resting Brain Entropy. Scientific reports, 8(1), 2700.

Saxe, G. N., Calderone, D., & Morales, L. J. (2018). Brain entropy and human intelligence: A resting-state fMRI study. PloS one, 13(2), e0191582.

p.p.s.:

上面提到的兩項研究都都只是掃描了靜息狀態下的腦熵,也就是大腦在「空轉」時的表現。現在科學家們還不了解大腦在執行各種具體的任務時,腦熵會如何變化。

說明

  • 這個“心理學新知小課”系列的文章是當年配合《魏知超:心理學新知課》相關內容而寫的科普/雜談小短文,在已關閉的平台“飯團”上發表,原文連結已不存在。

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