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圍棋資訊及轉帖

圍棋對大腦和思維的影響 有利於腦疾病康復

discuss pic 2020-06-30 22:29:32


圍棋對大腦和思維的影響 有利於腦疾病康復

  據 屠龍的胭脂井 公眾號報道。

  好是駕海胸襟,屠龍手段,一笑乾坤窄。

  我是屠龍。前卡內基梅隆大學認知腦成像中心博士後研究員。一個不信邪的大齡青年,在苟且偷生的人生中,幻想能做點小規模的好事。

  中國文化 圍棋

  圍棋不僅僅是最古老的棋牌藝術,並且也是計算和解題空間最大的棋牌藝術[1]。1996年人工智能深藍就用簡單的窮舉的算法戰勝了人類國際象棋冠軍,而後經歷了20年的發展,人工智能Alphago才可以打敗人類,其原因在於簡單計算的窮舉法是不能適用於圍棋計算的。圍棋過於複雜,有3的361次方的可能下法,超越了宇宙中所有原子的總和[2]。Alphago與深藍的不同,就是它必須形成「策略庫」,只能像人類一樣產生各種各樣的高級遊戲策略,才能夠玩圍棋。

  因此,圍棋是一項不可多得的能夠訓練人類基本思維和策略的戰略性與計算性相結合的遊戲。它所能夠訓練的思維包括(且不限於)以下方面: (1) 工作記憶能力(working memory):即能夠在大腦中同時處理幾個符號的能力[3];(2)空間旋轉能力(mental rotation):即能夠通過想像將棋局的一部分進行翻轉[4];(3)心靈理論(theory of mind):能夠推理其他人的策略[5]等等。這些基本思維能力,不論在孩子未來的學科學習,共情能力(能夠產生同理心),還是在未來社會的競爭中,都將成為他們最有利的思維工具。

  圍棋對於思維認知能力和大腦的改變

  在以往的文獻中,數個研究都發現了圍棋對於思維認知能力和大腦的改變。最早的一個腦成像研究是2003年來自中國科技大學與美國明尼蘇達大學的fMRI研究[6](Chen etal。 2003)。該研究讓6名業餘圍棋選手在磁共振儀器中進行下棋的思維活動,用以發現圍棋活動激活的大腦區域。結果發現,前額葉(Mid-dorsal prefrontal area (BA9),Dorsal prefrontal area (BA6)),頂葉(Parietal areas (BA7/40)),視覺皮層(Occipital area (BA19)),顳葉(Posterior temporal area (BA37)),扣帶區(Posterior cingulate areas (BA30/31))都有激活。這些區域組成一個複雜的網絡,用於處理進行圍棋對抗的各個步驟:空間感知(spatial perception), 圖像想像(Imagery),注意力(Attention), 工作記憶(working memory), 情景記憶的獲取(retrieval in episodic memory), 以及問題解決(problem solving)。但這個實驗並沒有對照組,缺乏很大因素的控制。

  2012年英國曼徹斯特大學的研究者發佈了一個研究計劃,他們認為圍棋對兒童的執行功能,和情感控制能力都會有增強的作用[7](Tachibana, etal。, 2012)。他們計劃對35個8-10歲的小學生進行持續5周的圍棋課程,包括每週一節一小時的圍棋課程,和每週三次的20分課後聯繫,也計劃對學生的執行功能,工作記憶,推理,空間能力進行測試,並進行腦成像實驗。遺憾的是,該計劃發出之後,並沒有發表實驗結果。

  圍棋對於腦疾病的康復有一定作

  除了對正常人群的測試,還有研究發現圍棋對於腦疾病的康復有一定作用Lin, etal。, 2015發現圍棋對阿爾茨海默病(AD)具有緩解焦慮的效果[8]。研究者將147名AD病人分成了隨機分成了三組:對照組,短時干預組(每天玩圍棋一個小時),長時干預組(每天玩圍棋2個小時)。並且對三個組的病人測試了一些情感和生活質量方面的量表:抑鬱量表(Montgomery-Asberg Depression Rating Scale)、焦慮&抑鬱量表(Hospital Anxiety and Depression Scale)、功能大體評定量表(Global Assessment of Functioning)、生活質量量表(RAND-36)、抑鬱的認知測評(Kimberley Indigenous Cognitive Assessment of Depression),以及進行了抽血,用以測量血清素中的神經營養因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)。

  這個研究表明,圍棋通過提升BDNF水平,提升了病人的情緒和自我管理,從而改善了AD病人的生活質量。由於BDNF對學習和記憶功能有重要作用, 這給進一步研究提供了一個重要啟示:繼續尋找圍棋對於學習和記憶功能的作用的生理機制。

  圍棋對於兒童的注意力障礙也有提升效果

  與此同時,圍棋對於兒童的注意力障礙也有提升的效果。Kim, etal。, 2014發現圍棋可以改善兒童的ADHD [9]。34名7-12歲小朋友,包括17名ADHD, 和17名健康兒童,經過了ADHD量表,兒童抑鬱症量表,8通道腦電測量,和認知測量。

  研究發現,兒童「無法集中注意力分數」有很大改善,而數字記憶也有改善。經過16周訓練,ADHD兒童右側前額葉的Theta和beta頻段的腦電波都有很大改善。因此,圍棋可以通過激活低喚醒的前額葉功能(hypoarousal prefrontal function)以及增強執行功能,來改善ADHD病情。

  通過文獻背景調查,我們發現圍棋對大腦可能有很大的益處,不論對於健康兒童,ADHD兒童,還是老年人,都能夠提升多維度認知能力,和情緒調控能力。

  END

  參考文獻:

  [1] J。 X。 Chen, 「The Evolution of Computing: AlphaGo,」 Comput。 Sci。 Eng。, vol。 18, no。 4, pp。 4–7, 2016。

  [2] J。 J。 Zhang, X。 Zheng, X。 Wang, Y。 Yuan, X。 Dai, J。 Zhang, and L。 Yang, 「Where Does AlphaGo Go: From Church-Turing Thesis to AlphaGo Thesis and Beyond,」 IEEE/CAA J。 Autom。 Sin。, vol。 3, no。 2, pp。 113–120, 2016。

  [3]C。 Christodoulou, J。 DeLuca, J。 H。 Ricker, N。 K。 Madigan, B。 M。 Bly, G。 Lange, A。 J。 Kalnin, W。 C。 Liu, J。 Steffener, and B。 J。 Diamond, 「Functional magnetic resonance imaging of working memory impairment after traumatic brain injury,」 J。 Neurol。 Neurosurg。 Psychiatry, vol。 71, no。 2, pp。 161–168, 2001。

  [4] B。 Tomasino, G。 R。 Fink, R。 Sparing, M。 Dafotakis, and P。 H。 Weiss, 「Action verbs and the primary motor cortex: A comparative TMS study of silent reading, frequency judgments, and motor imagery,」 Neuropsychologia, vol。 46, pp。 1915–1926, 2008。

  [5] J。 K。 Rilling, A。 G。 Sanfey, J。 a。 Aronson, L。 E。 Nystrom, and J。 D。 Cohen, 「The neural correlates of theory of mind within interpersonal interactions,」 Neuroimage, vol。 22, no。 4, pp。 1694–1703, 2004。

  [6] E。 Walden, G。 Browne, and M。 Oboyle, 「Computational Thinking: Changes to the Human Connectome Associated with Learning to Program,」 2015。

  [7]Chen X, Zhang D, Zhang X, etal。 A functional MRI study of high-level cognition。 II。 The game of GO。[J]。 Cognitive Brain Research, 2003, 16(1):32-37。

  [8]Lin Q, Cao Y, Gao J。 The impacts of a GO-game (Chinese chess) intervention on Alzheimer disease in a Northeast Chinese population[J]。 Frontiers in Aging Neuroscience, 2015, 7:163。

  [9]Kim S H, Han D H, Lee Y S, etal。 Baduk (the Game of Go) Improved Cognitive Function and Brain Activity in Children with Attention Deficit Hyperactivity Disorder[J]。 Psychiatry Investigation, 2014, 11(2):143-151。

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