为什么学习能力会随年龄不断减弱？科学家给出了这些解释

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编者按：随着年龄的增长，你会发现学习变成了一件越来越困难的事。这是为什么？我们的大脑随着年龄的增长产生了怎样的变化？这些变化如何让获取信息的能力减弱？我们可以采取怎样的措施让大脑保持活跃？这篇科学短文将为你回答上述问题。本文来自Medium，作者Scott H. Young，原文标题“The Science Behind Aging and Learning Ability”.

年龄越大，学习速度越慢

我常常被问到关于年龄和学习能力的问题。说实在的，年龄和大脑衰老本身并不是我的研究领域，我写书、做研究的主题都是关于通用的学习策略的。

但是最近，我开始深入研究年龄的增长如何影响我们的学习能力。

首先我们得到的一个结论是：那些觉得随着年纪增长、学习速度越来越慢的人，他们所经历的并非幻觉。大量的研究已经表明，当年龄增长，思维能力会不断退化。 

大脑和各种能力的关系变化示意图 | 图片来自Medium

但是有趣的是，并不是所有学习能力都会不可避免地恶化。我们可以从上述的图表中看到，一个人一生中的词汇量是不断增加的，对这个世界的认知也是不断扩展的。

词汇量和对世界的认知不断扩展，其他能力却在退化，研究人员将其总结为“智慧结晶（crystallized intelligence）和流动的知识（fluid intelligence）之间产生了平衡”。即使当我们年老时，思维变得缓慢，我们依旧可以积累不少人生经验。当年龄不断增长，学习的速度越来越慢，获取新信息的能力越来越差，我们的智慧却不减分毫。

年龄增长时，大脑会发生怎样的变化？

关于年龄和思维的关系，现在学界有不同的说法。

一种比较通俗的说法是，大脑思维的运转会随着年龄的增长而放缓：神经元之间的突触会渐渐消失，信号会不断减弱，直到无法传递信息，导致思维便无法连贯和深入。

但另一种理论与之不尽相同。这种理论认为，大脑的衰老是分区的，一些区域比另一些区域衰老地更加严重，所以相对应的，人类不同的学习能力退化的程度才会不一样。“额叶衰老”学说就认为，随着年龄的增加，额叶皮层衰老的程度最大。这个皮层的功能非常多，但是最主要的功能就是控制我们的思维活动。这样的思维活动包括记忆、判断、分析，指导我们完成复杂的思考和操作。

在“额叶衰老”学说的框架下，研究人员托德·布拉弗（Todd Braver）和罗伯特·韦斯特（Robert West）提出了延缓学习能力退化的建议：不要让老人同时处理多种任务。根据这个假说，年纪越大的人越是难以摆脱经验、转换自己的目标，因为对他们来说，认知过程是下意识、自动化的。举个例子，斯特鲁普效应（Stroop tasks）就表明，对老年人来说，他们需要反映比较长的时间才能辨识文字的颜色。

斯特鲁普效应实验：将一个颜色的名称（例如“蓝色”、“绿色”、“红色”、“橘色”）以不是它所代表的颜色显示（例如文字“红色”以绿色油墨显示，而非红色油墨；或是文字“橘色”是以蓝色油墨显示而非橘色油墨），老人相较于年轻人，必须花较长的时间来辨识文字的颜色，而且辨识过程也更容易出错 | 图片来自Medium

比起年轻人，让老年人频繁转换目标、适应新的刺激非常困难。这也解释了为什么老年人很难同时完成多个任务，因为这种模式要求老年人在短时间内不断切换目标。老人每次切换目标后需要反映相当长的一段时间，因此效率会大打折扣。

对老人来说，学新事物的另一个困难在于：他们很难把当下收到的信息和特定的情景绑定到一起。这使得他们吸收和接受新事物的能力比年轻人缓慢。

换句话说，如果不将信息绑定在一起（而是以分散的形式）储存在长期记忆中，我们记不住某个信息的可能性就会加大。我们可能段时间内记住学到的具体内容，但是当我们年纪越来越大，我们也有可能会忘记学某个内容的当下的情景和环境，这种信息不绑定会造成记忆粘性缺失。环境和情景要怎么解释呢？举个例子，你可能在街上看某个人觉得眼熟，但是因为想不起来见到他的具体情景，所以你想不起来他是谁。

图片来自Medium

但是衰老就一定是坏事吗？研究表明，随着年龄增长，老年人不仅会积累越来越多的“智慧的结晶”，也更擅长管理情绪。良好的情绪管理是学习多项技能的前提，所以老年人虽然学习的速度会比较慢，但是面对消极情绪（如沮丧）时却能更好地应对。

不同的人衰老的速度会不一样吗？

所有认知能力的下降速度都是一致的吗？还是说有些人比另一些人衰老地更快？

在这个问题上，目前的研究结果有点相互矛盾。比如说，一篇论文认为，我们的年龄和认知能力的衰退呈现比较一致的线性关系，差距不会很大。换句话说，在没有重大疾病等因素干扰的前提下，我们的衰老速度大多数是一致的。

这四张图片展示了不同的人随年龄增长，认知衰退的方式不尽相同 | 图片来自Medium

相比之下，第二篇论文的作者却表示（如上图），总体上而言，年龄和认知能力的衰退呈现线性关系，但是不同的人认知能力衰退的速度是不一致的：一些人可能比另一些人能更能保持长久的敏锐思维。这样的结论和很多研究是一致的，许多研究都表明，一个人的衰老可能有多种因素，并不只是和年龄相关。

“多余的认知”也有价值

也有一些研究结果表明，一些老人的认知能力之所以下降，而另一些人却能永葆思维活跃，是因为后者在大脑中吸收了很多“多余的内容”。在物理层面，这些多余的内容会占据了部分大脑的容量，虽然比例不多，但是非常重要。

从认知储备（Cognitive reserve）这个概念出发，研究人员发现很多身体衰老的人认知能力却没有退化。

这幅图展示了不同的人认知能力的衰退速度不同，以及“认知储备”在这个过程中起到的作用 | 图片来自Medium

通过功能磁共振成像（fMRI）技术，你可以看到有些老年人的额叶皮层甚至比一些年轻人的还要活跃。一个可能的解释是，随着年龄增长，前额叶皮层会相对应地衰退，但是大脑为了抑制这种衰退，会减缓前额叶皮层处理信息的效率，拉长这种活跃的过程。

研究人员还发现，教育似乎可以抑制这种衰老。这可能是因为教育过程中，大脑里做了许多认知储备。当年纪增长时，这些年轻时储存的认知会对我们的大脑起到保护作用。

但是这种观点遭到一些人反对。反对者认为：不是因为教育让一部分人变得头脑敏锐，而是头脑敏锐的人才能接受教育。换句话说，教育是一个结果，而不是原因。

老年人如何减少认知能力下降的影响？

专家们认为，适当进行训练，有助于减小认知能力衰退的影响。但是我们早已经过了期待奇迹发生的年龄，知道衰老是一个不可避免的过程，也知道这样的训练效果是有限的。我甚至觉得，我们甚至无法找到一个放之四海而皆准的对抗衰老的方法。

不过也不能太悲观，已经有不少实例表明，一些方法还是奏效的。

首先就是要预防衰老。在你年轻的时候，吃得健康，多多锻炼。多学知识，给自己的“认知储备”扩容，哪怕这些知识最后会被你忘掉，它们还是会有一部分凝结成“智慧的结晶”储存在你的大脑里，保护你的认知能力。

其次就是创造一个适合你的环境，减少认知能力衰退带来的不便。具体来讲，你需要：

• 避免给自己制造多任务同时处理的环境。前面讲过，多任务同时处理对老年人来说相对困难，需要反映的时间更长。相反，你要给自己创造一个可以专心处理一件事的环境，保证不受干扰。

• 对重要的信息设置提示。当你的记忆力不如从前，当你想要把某件事情推迟一会儿再做时，很可能就会忘记这件事。这时候你需要设置系统的提示，提醒自己重要的待办事项，提醒自己近期的任务和目标。

• 明确你想要学习的内容。将碎片知识绑定在一起储存进大脑，这可以是大脑下意识的行为，也可以由我们主动完成。随着年龄的增长，我们会发现“绑定知识”越发困难，这就需要我们刻意地让碎片知识产生联系，将其绑定在一起，增加记忆粘度。

第三个方法就是按照你认知能力的发展过程，合理分配学习时段。因为人的知识储备和记忆复杂事物的能力在成年初期达到一个峰值，那么这个阶段就很适合学习对你一生最重要的技能，比如说数学。

反之，当你学习的内容需要你提前有一定的认知储备或者人生经验，你就需要在年纪大一点时再学习它们：比如历史和法律。我就是在年纪稍微大一点的情况下补充了这两门学科的内容，我发现自己之前的储备、体验和感悟立马可以转化成智慧，对我之后的人生非常有益。

当然，学习某些技能也不能僵硬死板地限定在某个年龄段：15岁就学历史或者50岁才开始学数学，对我们来说都是有胜于无的。我之所以给出这样的建议，是因为从科学的角度讲，不同年龄段学习不同的内容，可能会有事半功倍的效果，帮助我们延缓衰老，降低认知能力下降后的不良影响。

译者：Michiko