提高注意力的科学方法：促智药，神经接口和电刺激

如何增加注意力？ 为此，有许多家庭技巧，例如使用降噪耳机，养成使用相同风格音乐的习惯，阻止您最常分散注意力的场所，去闹钟，参加体育运动以及将所有重要的东西放在正确的地方。

在本文中，我试图更深入地研究，以了解专家神经科学家对浓度的了解，并了解在科学研究中，尤其是在一些双盲和安慰剂对照的方法中，已经证明了提高注意力的方法。 不幸的是，没有这个，我们将停留在个人意见，个人特征和自我催眠的框架内。 首先，我对使我不能脱离工作或学习的方法感兴趣，粗略地说，这些方法可以使坐在计算机显示器前可以使用的方法不受影响。

在猫之下，描述了浓度领域中神经生物学研究的现状，并且对增加浓度的各种药理兴奋剂，促智药和神经技术进行了比较综述。 通常，在使用此类技术时并不了解它们的工作原理（以及它们是否工作），我希望在本文进行审查后，不会有太多混淆。

专心：如何运作？

从神经生物学的角度出发，介绍了3种不同的系统来描述注意力。 首先是对警惕或“警惕”负责。 它可以使认知系统保持足够的活动水平，并为快速反应做好准备。 第二个“执行控制”系统专门从事更高级别的过程，例如，解决不同系统之间的冲突或检测错误。 第三系统负责“定向”，确定信号源的位置并加快其处理速度。

为了方便描述这些系统，神经科学家使用了所谓的“鸡尾酒会效应” 。 当人们在喧闹的环境中交谈时听到一个熟悉的名字时，就会发出“警觉”。 当他确定在哪里和谁讲话时，便会发生“定向”，并且“执行控制”系统使您此时不会被其他声音和声音分散注意力。



事实证明，这些系统的功能与大脑的某些区域以及一组特殊的神经递质有关-这些物质使您可以将信号从一个神经细胞传递到另一个神经细胞。 也许以下描述的注意力机制的描述会过于详细，但是在我看来，如果没有这种机制，就无法理解某些能够引起注意力的促智药和神经技术如何作用于大脑。

“警报”系统主要负责右半球以及前皮质和顶皮质的区域。 脑部受伤期间对这些区域的损害会导致意志力丧失保持注意力的能力。 另外，使用乙酰胆碱作为神经递质的位于大脑整个厚度（从中脑到大脑皮层）的神经元也参与了警觉系统。



在执行需要警惕的任务期间可视化人类大脑皮层的活动（通过fMRI）。 由于进行了各种注意测试，彩色像素（红色，绿色，黄色）表示与左侧相比，右半球区域的激活。 据舒尔曼说，2010年 。

负责“定向”的第二注意力系统涉及从传入的各种刺激中选择最重要的信息。 枕，颞和初级运动皮层负责其工作-处理视觉，听觉和触觉信息的大脑区域。

该系统还涉及使用神经递质乙酰胆碱的神经元，并参与感觉信息从感觉器官到大脑皮质的传输。 感觉信号通过丘脑传递，丘脑是一个皮质下整合中心，仅将部分信号传递至半球，而其余信号则被阻止或减弱。
在注意力集中的状态下，“定向”注意力系统开始显着改变来自感觉器官的信息过滤。

执行控制系统执行更复杂的操作，以解决大脑不同区域中发生的过程之间的冲突。 对于神经生物学的研究，使用了所谓的“冲突任务”，其中分散注意力的刺激干扰了测试的执行。 如果您看一下此时人脑的工作方式，您会发现大脑半球的额叶皮层区域被激活 ：前扣带和前额叶皮层的一部分：



人脑在执行“冲突任务”过程中的功能磁共振成像。 皮质的激活区域以红色和黄色突出显示（前扣带-A，前额叶-C）。 根据Kerns，2004年 。

这些区域也与大脑的多巴胺能系统有关。 使用多巴胺作为神经递质，将它们的过程（轴突）发送到中脑神经元。

下文将讨论的所有提高注意力的科学方法都针对本节中描述的生物学途径。 精神刺激药和促智药主要影响神经递质的传递，而神经技术（生物反馈训练和大脑的电刺激）非侵入性地影响皮质某些区域的功能，从而优化其活动。

在科学研究中，促智药和神经技术是提高患者和健康人注意力的主要方法。 五十多年前，他们开始受到积极的调查，并且几乎同时引起了人们的兴趣。 1964年，比利时药理学家合成了吡乙酰胺，1966年，生理学家丹尼尔·阿尔伯特（Daniel Albert）发现，微电流刺激大脑可以改变神经元的兴奋性。1968年，美国人乔·卡米亚（Joe Kamia）发现，一个人可以任意改变他的脑电图参数（脑电波活动）。当前值的反馈。

这些方法开始逐渐渗透到日常生活中：10年后，健康的人们开始独自使用促智药，并且经过几十年的时光，神经技术也开始普及。 如今的生物黑客时尚只会激发这种兴趣。

在本文中，我决定找出此类方法的基础是什么样的科学基础，并深入研究现有的科学文章。 而且，寻找提高注意力的有效方法对我自己也很重要。

神经技术以提高注意力

神经接口

在神经技术领域，主要有两种提高注意力的方法：阅读有关大脑的信息并根据生物反馈（BFB训练）的原理向用户展示该信息，以及通过电刺激改变大脑区域的活动。

根据生物反馈方法进行的认知训练的组织如下。 一个人执行某种计算机测试，在此期间，使用EEG（脑电图）确定其大脑的功能状态。 该信息将被处理并在屏幕上显示给用户。 因此，他了解自己的专心程度，或者相反，了解放松程度并调整任务。 在科学家的帮助下，这种生物反馈界面被称为“生理镜”。



生物反馈训练结构。 脑的某些区域的活动由EEG（或fMRI）确定。 数据被实时处理并显示给测试对象。 例如，“温度计”的级别越高，注意力就越集中。 有了这些信息，一个人就会学会控制自己的状况。 沙尔诺夫斯基（Scharnowski），魏斯科夫（Weiskopf），2015年

有关生物反馈训练的医学研究始于1960年代。 从那时起，该技术已被用于治疗注意力缺陷多动症 （注意力缺陷多动障碍）， 自闭症 ， 癫痫 ，失眠和抑郁症 。 如果您研究神经生物学，BF训练的原理是基于这样一个事实，即一个人的认知状态可以通过其大脑的电活动来判断。 EEG方法允许您记录几种类型的电气振动，这些电气振动与松弛状态（或相反，集中状态）有明确的联系。

当我们闭上眼睛开始放松时，发生阿尔法节奏（8-13 Hz的波动）。 β节律（14-40 Hz）和感觉运动节律与清醒和专注有关，并且在最大浓度下观察到伽马节律（> 30 Hz）。 相反，Δ节律（1-4Hz）是睡眠的特征，而θ节奏（4-8Hz）是困倦状态的特征。

这是脑电图的典型示例。 在这种情况下，该人首先闭上眼睛躺下，然后睁开（红色箭头）：



人睁开眼睛后，大脑的波活动发生变化。 该图显示，睁开眼睛时（用红色箭头标记），alpha节奏（红色下划线）消失了。 根据Uri Shaked的说法，2017年 。

在注意力减弱的情况下，通常观察到额叶theta节律增加，以及违反β和感觉运动节律。 在包括生物多动症（ADHD）在内的生物反馈疗法中也对它们进行了优化。

至于在健康人群中使用生物反馈界面，此类研究仍然很少-我设法只找到了几篇高质量的科学论文。 同时， 他们 都 证明生物反馈锻炼具有统计学意义，但效果较弱或中等。

在奥地利科学家最近的一项研究中，每日生物反馈训练提高了健康志愿者的机敏性和空间集中度。 训练包括以下事实：对受试者显示一个圆圈，圆圈的大小随注意力的增加而增加。 并且在标准测试中评估注意力的集中度，这需要在头脑中或在“通过/不通过”测试中改变思维。 这项任务的意思是，当收到“ Go”信号（绿色叉号）时，人们应尽快按下按钮，而在“ No Go”情况下（出现蓝色叉号时），您无需按，应减慢开始的运动（请参见下图）。

每天进行6周生物反馈训练后，每项任务的速度提高了17-18毫秒（提高了5-6％），相对于安慰剂对照，其准确性提高了16％。



左上：BOS训练以提高注意力。 白圈的大小随着浓度的增加而增加。
右上：空间思维测验。 需要确定哪些下部图形是在空间中旋转的上部图形的副本。
下：“通过/不通过”测试，它需要对目标刺激做出快速反应（绿色叉号），而对分散注意力的刺激没有响应（蓝色叉号）。 根据多贝玛亚和韦伯，2011年。

音乐学校的学生进行了更多的 研究 。 他们证实了生物反馈训练的有效性，表明实验5周后，浓度水平提高了百分之几。 在对11岁儿童的研究中也获得了类似的结果 。 研究还证明了该方法的无痛性和安全性。

至于在日常生活中的应用，几年前BFB培训就开始商业化。 当前，一些定制的神经小工具正在积极销售中，例如， 缪斯 神经箍和Emotiv Epoc神经头盔 。 所有这些旨在训练注意力或放松情绪。



从左到右：缪斯神经环，Emotiv Epoc神经头盔，使用Emotiv Epoc可视化大脑活动。

Muse神经环使用4个EEG电极测量大脑活动，对其进行处理，并通过耳机将放松或振奋的音乐传送给用户。 此外，信息可以在智能手机屏幕上可视化。 神经头盔Emotiv Epoc以类似的方式工作，使用14个电极读取有关大脑的信息。 这些小工具的另一个优点是培训应用程序数据库的不断扩大。 如果您厌倦了使用一个应用程序，则可以切换到另一个。

总结关于生物反馈接口的信息，可以说很少有科学研究，但是它们支持该技术的有效性。 但是，应该记住，至少需要一个月的每日培训才能使注意力的改善变得明显。 这是很长的时间，不能与对促智药或电刺激的研究（见下文）相提并论，后者通常在一个疗程后就可以观察到。 好吧，人们不能不考虑到对神经计算机接口“不敏感”的问题，也就是说，根据各种估计，BOS培训对非常多的人不起作用，从15％到30％。 对于他们来说，BOS接口将浪费时间和金钱。

因此，总的来说，在我看来，使用这种神经接口仍然比真正有效的提高注意力的方式更可能是一种令人愉快的娱乐。

脑电刺激

改善注意力的另一种非侵入性方法是经颅直流电刺激（tDCS）。 与BOS界面一样，她来自医学领域，在这里她已经使用了30多年，用于治疗抑郁症 ， 慢性疼痛 ， 阿尔茨海默氏病以及中风后的康复 。 在俄罗斯，它也被积极使用-主要用于治疗儿童发育迟缓，被认为是治疗多动症的一种非常有效的方法。 据俄罗斯医疗中心称 ，由于电刺激，有77％的儿童得到了改善。

健康人群中tDCS的研究始于2000年代，现在有很多研究。 美军是第一个使用电刺激来加速步兵训练和视频模拟器训练的人。 新兵经过培训可以检测虚拟游戏中的隐藏威胁（狙击手的炸弹或阴影），并尽快做出响应。 在这些研究中，额叶皮质的tDCS与模仿tDCS的安慰剂相比，使人们的学习率提高了2倍以上，按照神经生物学的标准，这是非常重要的作用。



摘自美国国防部DARPA的报告 。 与安慰剂对照（蓝色条形图）相比，用2毫安的直流电刺激右颞部区域可使测试的准确性提高2.1倍（右边的红色条形）。

然后，军事研究表明，电刺激可以改善缺乏睡眠的人的表现。 实验是在美国军事基地的雇员身上进行的，然后在军事飞行员身上重复进行。 tDCS带来的生产率提高是长期的，并且在一天当中一直持续（在此期间人们仍然缺乏睡眠）。 顺便说一下，这比使用抗精神病药的标准精神兴奋剂 （苯丙胺和莫达非尼）的时间长约2倍。

然后，研究了电刺激以改善健康人的其他认知功能，包括注意力集中 ， 工作记忆 ，反应和运动学习 。 TDCS已被美国奥林匹克运动队的运动员-跳台滑雪者和骑自行车的人使用多年。 多项科学研究表明，电刺激运动皮层可以增加耐力 ， 肌肉力量 ，运动技巧和感觉运动适应性 。

不幸的是，作为这篇评论的一部分，我没有机会深入探讨tDCS对健康人的所有认知作用。 但是，由于我本人是这项技术的粉丝，因此我之前写过几篇有关它们的文章 。 在这里，我将尝试只深入研究有关集中的科学文章。



使用tDCS在视频模拟器上和运动训练中对军队进行训练。

至于电刺激对大脑的作用原理，程序如下。 两个电极连接到头皮，通过该电极施加1-2毫安的微弱直流电。 暴露于阳极（“ +”电极） 可减少神经元膜上的电势差，从而使它们对激发更加敏感。 阴极（“-”电极）暴露于神经元的作用相反 。

反复使用，阳极tDCS 会影响突触可塑性 -它改变神经细胞之间的接触结构并增加这些接触的密度，这对记忆和学习过程具有有益的作用。 在整个大脑中，tDCS导致大脑半球某些区域的活动增加 ：



顶叶皮质tDCS中的大脑活动增加。 与安慰剂刺激（下排）相比，tDCS中的大脑激活区域（上排）以颜色突出显示。在tDCS和安慰剂-tDCS期间，所有受试者都进行了注意任务。卡兰，2016

年。在研究中， 通常进行前额叶皮层的 tDCS来提高注意力。 2017年，奥地利科学家发表了一篇文章，指出在盲目，安慰剂对照的科学研究中，对该区域的刺激会影响注意力和反应。该研究涉及87名健康志愿者，他们连续接受了为期4天的训练，以在神经刺激器中进行认知测试。为了排除自动提示的影响，有人模仿了tDCS。

结果表明，与安慰剂组相比，电刺激使任务的准确性提高了15％，反应率提高了30％。我要指出的是，这些都是高性能指标，因为科学研究很少显示反应的加速超过10-15％（请参阅下文。精神兴奋药和促智药）。



左：视觉注意力测试。您必须尽快在字母“ L”中找到字母“ T”。中心：由于使用tDCS而引起的反应变化。该图显示了在阳极tDCS情况下的反应速率（红线）；安慰剂tDCS（黑线）；阴极（抑制性）tDCS（蓝线）。右：实验过程中电极的位置。阳极（红色电极）位于前额叶皮层区域。根据Filmer，2017年。

在更复杂的实验中，电刺激提高了注意力。例如，在Sternberg测试中-工作记忆，选择性注意力和专注力的综合任务（请参见下图）。 10分钟的tDCS 将响应速度提高了 100-140毫秒（大约提高了10％）。在英国科学家最近的一项研究中，电刺激使执行人员的注意力提高了15-18％（请参见下图）。在另外几个实验中也获得了相似的结果。



左：Sternberg测试。连续地向对象显示一组单词/图像/数字No.1。然后，从新单词/图像/数字中展示了一组（“分散注意力”的）2号。短暂的延迟后，将显示第3组，您需要选择第1组中的单词/图像/编号，但不在第2组中的单词/图像/编号。作者：Brodziak，2014年。
右：行政人员注意力测试（神经注意力网络测试或Ant）。受试者应尽快确定中央鱼/箭的方向（红色圆圈），然后按键进行响应。根据吉田，伯林，2012年。

有趣的是，除了集中注意力，额叶前额叶皮层的电刺激还有许多其他认知作用。例如，它可以改善记忆力，言语活动和工作效率。另外，为了提高注意力，还刺激了大脑的另一个区域-右顶叶皮层，从而改善了视觉和空间注意力以及视觉定向。

关于副作用，通常，电刺激被认为是安全的方法。使用20年以来，没有记录到任何有害的副作用。但是，它会引起电极下的瘙痒，灼热和皮肤刺激，头晕和头痛。该结论是通过对1998年以来进行的tDCS研究的系统分析得出的。

尽管在实验室中认为tDCS程序是安全的，但科学家担心越来越多的人在家中自己使用电刺激，并警告不要滥用此方法。首先，科学家担心生物黑客可能会忽略进行tDCS的规则：该程序不是规定的15-20分钟，而是刺激自己更长的时间，并每天持续数月甚至数年进行tDCS，尽管这种暴露方案尚未研究，其后果未知。

确实，在过去的5-6年中，生物黑客已开始采用电刺激方式。但是，这种方式很难超越加利福尼亚。自己使用tDCS的确切人数尚不清楚，但间接估计表明我们正在谈论数以万计的人。tDCS部分的Reddit论坛上有超过11,000个订阅者。

使用tDCS的生物黑客已经成为数项研究的主题。所有这些作品都认为使用电刺激男性居多，主要是-从30岁至45岁。 61％的用户已完成高等教育，另有16％的人拥有博士学位。其中92％的人至少有时会阅读科学文章。

民意测验显示，电刺激的印象通常是正面的。几乎一半（44％）的人将他们的经历评为“成功”和“非常成功”。大约41％的人将tDCS的效果评价为“中等”，而14％的评价为“不成功”。



电刺激在家中进行，主要是为了提高注意力，学习和记忆的集中度。但是，电刺激存在“医学”用途-主要来自抑郁症。定制tDCS设备已投放市场约5年，它们是由美国的多家公司（“大脑刺激器”，“大脑驱动程序”，“ Foc.us”），香港（“ Priminmind”）和俄罗斯（“神经刺激器头脑风暴”）生产的。）

通常，仍在进行电刺激以提高健康人的注意力的研究，但是我认为获得的数据已经足以谈论其有效性。此外，该技术还具有非侵入性和局部操作性，并且不会改变大脑的生化特性，副作用更少，不会引起依赖性。这与精神刺激药和促智药相比具有优势，下面将对此进行讨论。

兴奋剂和促智药以提高注意力

现在，我转向本文最广泛的部分-药理兴奋剂。如果神经技术仅在最近的5-6年才开始被健康人使用，那么促智药已经流行了几十年。最初，它们也在精神病学领域得到发展- 用于治疗阿尔茨海默氏病和精神分裂症，对大脑皮层和ADHD的损害等精神疾病。

随后，对健康人群，特别是那些从事需要调动身心资源的活动的人群，包括学生，医生，士兵，进行了多种药物的测试。事实证明，在这种情况下，其中某些物质可能是有效的。在不同的时间，法国外籍军团的士兵，美国和印度的空军，英国的武装部队，国际空间站的宇航员系统地使用了各种兴奋剂。

其他药物未在健康人群中测试过或对其无效，但由于某些原因，健康人仍在积极使用它们来改善他们的智力。因此，“假”益智药的定义是本文的目的之一。

根据各种估计，促智药被不同国家的数百万人使用。2015年德国的一项研究发现，6.7％的受访者一生都在服用促智药。大学的调查表明，有2％至25％的学生喜欢益智药，而大多数 文章都在谈论10％-15％的人数。一个研究在其中一所法国大学进行的调查显示，过去一年中，有67.4％的学生至少使用过一种兴奋剂。

快速浏览论坛和个人资料上的信息显示，通常为了提高注意力，使用了诸如nootropil，phenotropil，甘氨酸，哌醋甲酯，莫达非尼，左旋多巴和许多其他药物。实际上，任务是了解它的工作原理以及可能产生的副作用。

哌醋甲酯

哌醋甲酯（或利他林）-是一种精神刺激药，广泛用于治疗儿童多动症。 它促进神经递质多巴胺释放到突触间隙-神经细胞之间的接触区域。 发生这种情况是由于哌醋甲酯会阻止神经元对多巴胺的再摄取 ，其作用机理类似于苯丙胺。 多巴胺输出的增加对神经元有刺激作用-它们更活跃地兴奋并传递神经信号。 在整个大脑的水平上，这伴随着皮质整个区域活动的增加 。

对于多动症的治疗，哌醋甲酯于1955年获得批准，在1990年代，由于多动症的诊断数量不断增加，因此开始经常开具处方。 在过去的二十年中，哌醋甲酯不仅被患者而且也被普通百姓积极服用。 例如，学生积极地使用它为考试做准备，尤其是在欧洲和美国 ，它比其他益智药的使用频率更高。 但是，关于哌醋甲酯对健康人的影响的科学研究包含相当矛盾的信息，就提高注意力而言尤其明显。

一方面，哌醋甲酯的施用导致负责注意力的脑区的活性增加。 例如，前扣带回皮层和顶叶区域被激活：



可视化大脑活动（fMRI）对哌醋甲酯的反应，并进行注意力测试。 （A）前扣带回皮层，（B）右下顶叶（C）左下皮层。 根据Hester，2012年。

另一方面，在专门的测试中评估哌醋甲酯有效性的科学研究引起了很大争议。 对60位健康人的研究进行的审查发现，哌醋甲酯仅可改善29％的工作的注意力或机敏性。 这意味着在其余71％的研究中，其影响在统计学上不显着。 哌醋甲酯被证明对改善工作记忆或信息处理速度更为有效（分别有65％和48％的研究显着改善）。

但是，值得注意的是，在以上综述中分析了单剂量哌醋甲酯的作用。 重复使用该药物可能会产生更明显的效果。 此外，本综述中的研究使用了该物质的不同剂量-5至45 mg。 服用小剂量的这种物质常常被证明是无效的。

如果您查看一项健康志愿者食用更高剂量的哌醋甲酯（45毫克物质）的研究，可以看出该药物在各种注意力测试中显着改善了许多指标，并且效果非常显着。 在选择性注意测试中，与安慰剂对照相比，反应率提高了10％，准确度提高了1.5倍。



服用不同剂量（0至45 mg）的哌醋甲酯后，注意任务的响应时间（左）和错误数（右）。 响应时间减少（即，速度增加），并且错误数量减少。 根据Hermens，2007年。

已经对老年人进行了许多研究。 但是，哌醋甲酯对他们的认知功能（包括注意力）的影响要比年轻人弱得多，并且通常是微不足道的。

有趣的是，哌醋甲酯还改善了注意力方面，如快速识别脸部的能力。 在需要快速准确地确定照片中面部性别的任务中，服用药物可使任务的准确性提高百分之几。



测试选择性注意-识别脸部的能力。 首先，屏幕上会出现一个指示方向的箭头。 然后，一张脸的照片出现在屏幕的相应侧，并且对象必须通过快速按下相应的键来确定其性别。 为了转移注意力，在屏幕的另一侧显示了另一张面孔或变形的图像。 根据ter Huurne，2015年 。

因此，单独的研究表明，哌醋甲酯对提高注意力非常有效。 但是，值得注意的是，在科学研究中，对于健康人使用哌醋甲酯的最佳剂量和使用方式尚无共识。 另一方面，哌醋甲酯改善记忆和加快信息处理的能力更具说服力。

至于哌醋甲酯的副作用 ，最常见的副作用是神经质，焦虑症和失眠症。 还经常观察到过敏反应，厌食，恶心，头晕，头痛和抑郁。 此外，哌醋甲酯可能会对心血管系统产生不利影响，导致压力快速升高等。服用大剂量甚至可能导致精神病的发展。 它也可能导致成瘾，这也是令人不快的。 这种副作用是该药物的相当大的缺点。

此外，哌醋甲酯在俄罗斯禁止出售，因为它已被列入禁药注册簿。 但是，它可以在欧洲和美国的大多数国家/地区购买，在医学上用于纠正多动症。

尼古丁

阅读文章对我来说是出乎意料的，我发现根据科学研究，尼古丁是一种有效的注意力促进剂。

他是烟碱型乙酰胆碱受体（即作用于传统上与注意力相关的神经元）的激动剂，并促进乙酰胆碱，多巴胺，5-羟色胺，谷氨酸和其他与人类认知过程有关的神经递质的释放。 尼古丁和其他类似尼古丁的物质长期以来一直用于对抗认知障碍。 科学文章 显示 ，尼古丁可减轻精神分裂症，多动症，阿尔茨海默氏症，帕金森氏症和与年龄有关的神经变性的症状。

尼古丁的名字来源于拉丁文烟草Nicotiana tabacum，该烟草是为了纪念法国驻葡萄牙法院大使让·尼科（Jean Nico）而发明的，他于1560年向凯瑟琳·德·美第奇皇后（Queen Catherine de Medici）发送了一些烟草，建议将其作为偏头痛的一种疗法。 在自然界中，尼古丁可以保护植物免受昆虫侵害，是一种有毒物质。 但是，如您所知，小剂量甚至可以使用毒药。

迄今为止，尼古丁已成为研究最深入的药物之一，其对人类认知能力的影响已在数十项科学研究中得到证实。 例如， 对 41位健康人进行的双盲，安慰剂对照研究的荟萃分析发现，尼古丁对6项指标具有明显的积极影响，这些指标包括良好的运动技能，警觉性，注意力，反应速度，情景和工作记忆。

在所描述的大多数研究中，尼古丁以FDA批准的方式使用：使用口香糖或透皮贴剂。 大多数情况下，单剂量尼古丁就足以达到效果。 有趣的是，尼古丁还改善了计算机模拟中的驾驶和飞行控制。 重要的是要注意，这些研究是针对不吸烟者或不缺少烟草的烟民进行的。 结果，作者得出结论，由于恢复吸烟，所观察到的认知改善可能与缓解无关。 这促使文章的作者提出，尼古丁引起的认知功能改善是人们开始吸烟且无法戒烟的原因之一。

应该指出的是，尼古丁的有效性不仅在统计上显着，而且在“家庭”水平上通常非常明显。 因此，例如在空间注意力测试中，与安慰剂对照相比，含尼古丁的口香糖（剂量为2 mg）可将反应速率提高30％。 这比大多数其他益智药更有效，后者通常将此指标最多提高15-20％。 仅在少数使用脑电刺激的实验中观察到30％的改善（见上文）。

尼古丁对人的认知功能的作用机制尚未完全了解。 可能与前额叶和顶叶皮层以及丘脑和海马体的激活有关-提供记忆和注意力过程的大脑区域。



左：执行注意力和工作记忆任务的人的大脑活动的可视化（使用fMRI）。 图像的最上面一行显示了执行最简单的任务（0向后）时大脑皮质的活动，最下面的图像显示了最复杂的任务（3向后）。
右：与安慰剂相比，尼古丁摄入者的大脑活动区域被突出显示。 根据Kumari的说法，2003年。

相比之下，其他研究表明 ，尼古丁由于某些神经元的失活而提高了注意力。 在这方面，科学家提出了尼古丁使大脑高频活动同步的理论 ，其作用与某些区域的同时激活和其他区域的失活有关。

尽管尼古丁对注意力有积极作用，但毫无疑问，更准确的健康决定是戒烟还是不开始吸烟。 研究表明 ，不仅吸烟，而且在口香糖或贴剂中定期使用尼古丁还会增加罹患心血管，呼吸系统和胃肠道疾病的风险。 尼古丁会降低免疫反应，对生殖功能产生不利影响，并增加患癌症的风险。 另外，其使用容易上瘾。

莫达非尼

Modafinil（Provigil，Vigil）-可能是生物黑客中最受欢迎的促智药之一。 由于它对神经系统具有强烈的刺激作用，它在20世纪70年代开始在法国用于防治发作性睡病（一种以睡意突然发作为特征的疾病）。 现在，它已在美国被批准用于治疗与轮班相关的睡眠障碍，并且通常由患有“猫头鹰”综合征的医生开具处方。 此外，在许多国家（美国，加拿大，法国和印度），在不同的时间使用它来提高空间站中军事人员甚至宇航员的效率。

莫达非尼对多巴胺转运蛋白具有亲和力，可让您从神经元之间的突触接触区域阻止该介体的再摄取。 结果，大脑某些区域的多巴胺浓度增加。 这种机制也是其他精神刺激药（可卡因和苯丙胺）的特征。 但是，与后者导致大脑区域广泛激活不同，莫达非尼更具体地增加了与活力相关的区域的活性 ：



服用莫达非尼后的人脑MRI。 引起注意的皮质区域活动的增加：前扣带回皮层（A）和大脑胸腔内沟槽的下部（B）。 根据Esposito，2013年。

长期研究莫达非尼可改善 健康人 的 健康 -主要是在没有睡眠的情况下。 与安慰剂相比，莫达非尼的使用可使飞行员的睡眠时间维持37小时，并且将飞行控制的准确性提高了约27％，而没有任何明显的副作用。 但是，许多关于健康志愿者的科学研究表明，它可以有效地提高没有睡眠不足的人们的注意力和活力。

例如，对莫达非尼的 45项科学研究进行的综合荟萃分析发现，睡眠不足的人单剂量（100至400毫克）这种药物可以显着提高注意力，提高警觉性和“警觉性”。

但是，后来的荟萃分析发现，尽管确实有莫达非尼能提高注意力的作品，但其数量并未超过研究的一半。 可能是由于莫达非尼对改善更复杂的认知能力更有效。 相同的荟萃分析表明，在复杂的 测试 （除了注意力需要记忆力，学习能力和语言）的情况下，莫达非尼的效果更令人信服。

莫达非尼对认知能力具有复杂影响的事实已被其他研究证实。 事实证明，莫达非尼可有效改善计划 ， 决策和情报。

至于副作用，莫达非尼可引起失眠，头痛，头晕，在极少数情况下会引起严重的精神疾病：精神病和躁狂症。 对莫达非尼的研究未证实存在任何依赖性和“戒断综合征”的存在，可以将其视为该药的加成。 通常认为，莫达非尼的副作用比其他兴奋剂（如哌醋甲酯）轻，但仍然非常严重。

莫达非尼可以在国外相对容易地购买：在美国和乌克兰，它的价格为每月30至60美元。 自2012年以来在俄罗斯已被禁止使用。 同时，似乎有些运动营养品商店正在出售它，将其定位为动力工程师，但我还没有遇到。

我还没有找到其他有效的促智药和兴奋剂来提高注意力。

如果我们谈论促智药和兴奋剂，至少在一些独立的科学研究中能提高健康人的注意力，仅此而已。 但是，在下文中，我决定简要介绍一下那些不能完全提高注意力浓度或尚未对此进行研究的物质。 希望这可以使您免于浪费时间和金钱。 此外，在专业论坛中，积极建议其中的许多人来提高益智药销售商或“专家”的注意力。

如果该列表中没有任何物质，则意味着我找不到有关其益处的科学研究。

无效（提高注意力），但流行的促智药

原子毒素
Atomexin（Strattera，Tomoxetin，Attentin）-一种用于提高认知病理学注意力的药物。 在中国，韩国和墨西哥的研究表明，atomexin确实可以改善患有多动症的儿童的注意力，但并不比上述的哌醋甲酯更好。 另外，与哌醋甲酯相比，阿托美辛引起的副作用要多得多，例如，呕吐的频率是呕吐的3倍，嗜睡的频率是呕吐的7倍。 但是对于健康人，阿莫西汀无效。 在2017年的一项研究中，哌醋甲酯明显改善了注意力，而阿莫西汀的作用并不比安慰剂好。 其他研究重复了这些结果。

在这方面，必须牢记的是，如果一种药物改善了患者残障患者的认知功能，则不能确定该药物会改善健康人的心理能力。 这种影响是不可预测的，甚至可能是负面的。

米氮平
Mirtazapine（Remeron，Mirzaten，Mirtazonal）是一种四环抗抑郁药。 它可以稍微改善抑郁症患者的警觉性和注意力 。 然而，当决定对健康人群重新检查米氮平的作用时，受试者的注意力明显下降。 此外，根据主观感觉，人们开始感到不愉快和不满意。 2017年的另一项研究还发现驾驶考试中的注意力下降。

左旋多巴
L-Dopa （Sinemet，Parcopa，Atamet，Stalevo，Madopar，Prolopa）是治疗帕金森氏病和多巴胺肌张力障碍的知名药物。 有趣的是，由于发现左旋多巴具有减轻帕金森氏病症状的能力，他们甚至在2001年获得了诺贝尔奖。 现在左旋多巴是一种非常受欢迎的促智药，在专门的论坛上，它被积极宣传为“加速精神反应”的一种手段。 但是，在对健康人的科学实验中，其作用仍未得到证实。 对7项双盲，安慰剂对照研究的分析表明 ，左旋多巴不能改善注意力，甚至可能使记忆力恶化。 此外，左旋多巴具有许多令人不愉快的副作用，包括抑郁和抽筋。

多奈哌齐
多奈哌齐（Aricept）已获FDA批准用于治疗阿尔茨海默氏病痴呆症，但在科学家中，对该药物有效性的估计存在差异。 但是，在2011年，它被证明是治疗这种疾病的最畅销药物。 对多奈哌齐对健康人的影响的系统分析再次证实其有效性。 在4项行为研究中的3项中，多奈泽普尔导致了注意力的轻微但统计学上显着的 损害 。

拉西坦及其类似物
关于吡乙酰胺，我无话可说，因为它仍然是俄罗斯最受欢迎的益智药之一。 但是，就他的情况而言，我们正在处理一种不仅在健康人群中而且甚至在医疗目的上都尚未证明其有效性的药物。 在世界上大多数国家/地区，吡乙酰胺尚未注册为药物。在俄罗斯，尽管它被认为是“未经证实的过时药物，但仍被用于神经科实践。”

我阅读了2010年的系统综述，其中总结了300余篇科学文章-这些都是对吡乙酰胺及其类似物（苯乙酰胺，奥拉西坦，普拉米西坦，苯基吡乙酰胺-“ phenotropil”，奈布西坦等的所有研究）。但是，我只对健康人进行了3次（！）研究。一项研究表明，吡乙酰胺（西拉西坦）的类似物对改善记忆力无效。还有另外两个 在健康志愿者上测试了奥拉西坦和普拉西坦的健康志愿者，他们的认知功能先前曾因东pol碱给药而受损。在这样的实验中，两种药物的确确实改善了认知能力，但是，在此基础上，无法得出关于它们对正常健康人的有效性的结论。

而且，该系统分析表明，吡乙酰胺及其类似物不能导致认知疾病的智力提高。

咖啡因
最后，咖啡因是历史上最受欢迎的精神刺激剂，每天有成千上万人使用咖啡因来增加能量和抵抗疲劳。直到最近，我本人仍然确信咖啡因是一种有效的活力刺激剂，我阅读了相关的科学文章，但是，在撰写本文时，我才了解到他的研究存在问题。2015年

作者请注意，由于科学实验的不正确设计，经常会发现咖啡对生产率的积极影响。事实是，大多数人（包括参加试验的人）每天都喝咖啡。为了进行典型的科学研究，要求受试者不要喝这种饮料一天，这本身会导致“戒断综合症”，损害注意力和表现。 （我认为定期喝这种饮料的每个人都对早上缺乏咖啡很熟悉）。然后向受试者提供咖啡因，咖啡因可以从状态中恢复，并将他们的精力与仍然因缺乏咖啡而遭受折磨的人进行比较。

如果我们以更正确的设计进行研究：对于在实验前至少几周不喝咖啡且已断奶而不再使用咖啡的人，咖啡因不会提高其注意力或生产率（即使在缺乏睡眠的情况下）。

哪个更有效？

令我惊讶的是，我几乎没有发现将上述方法（促智药，生物反馈训练，电刺激）的效果相互比较的研究。

只有少数实验比较了哌醋甲酯和莫达非尼的作用。例如，对多动症儿童的研究表明，两种药物在提高注意力方面的效果大致相同。对健康人的研究表明，哌醋甲酯和莫达非尼可大致同等地提高视觉信息的处理速度。

但是我发现了一个有趣的研究在大鼠中，同时比较了哌醋甲酯，苯丙胺，尼古丁和咖啡因。本文的结果对我来说似乎很有趣。在注意测试中，除咖啡因以外的所有药物均可提高准确性，并提高响应率。但是，与哌醋甲酯和苯丙胺不同的是，尼古丁还使动物感到紧张和冲动。 （在人体中观察到了尼古丁的类似作用）。咖啡因被证明是无效的，它也在人体上重复了实验。

通常，关于促智药以提高注意力，研究表明莫达非尼，哌醋甲酯和尼古丁可能有效。对于他们每个人，都有一些科学研究，它们可以提高健康志愿者中测试的速度和准确性。通常情况下，改进幅度超过10-15％。这些药物的缺点是它们的副作用，这些副作用单独发生并且可能非常强烈，包括精神障碍和健康不良。此外，他们可能会上瘾。但是，莫达非尼和哌醋甲酯在俄罗斯尚未出售。

关于tDCS的电刺激，在其提高健康人注意力方面的能力方面也积累了一定数量的科学数据。平均效果为10％至20％，但在某些测试中达到30％（如尼古丁）。而且与药理促智药不同，它的副作用较弱。因此，总的来说，尽管科学研究仍在继续进行，但可获得的结果似乎很有希望。

好吧，BOS接口是一种完全轻松而安全的方法的示例。但是，与电刺激和促智药物相反，为了达到效果，有必要进行BFB训练一个多月以上，并且所有这些时间每天都要进行某些计算机测试。这已经要求纪律严明和有空闲时间。



当然，还有其他提高注意力的方法，例如运动。确实，一些科学研究表明，肾上腺素激增后立即发生认知改善。此外，也有实验 这 证明，即使是冥想提高关注意识。但是，到目前为止，我还没有深入研究。就像我说的那样，现在我只对那些不需要您分心并更改时间表的方法感兴趣。

好吧，总而言之，我想指出的是，在本文中，我只涉及提高注意力的科学方法。如果我们谈论记忆，学习速度，智力等，那么正在科学中研究其他益智药和技术来刺激它们。但是，这需要单独考虑。

如果您自己想在某种程度上提高注意力，那么这段文字也许可以帮助您节省时间（并且不会分心）。