Chess masters and expert musicians appear to be, on average, more intelligent than the general population. Some researchers have thus claimed that playing chess or learning music enhances children's cognitive abilities and academic attainment. We here present two meta-analyses assessing the effect of chess and music instruction on children's cognitive and academic skills. A third meta-analysis evaluated the effects of working memory training-a cognitive skill correlated with music and chess expertise-on the same variables. The results show small to moderate effects. However, the effect sizes are inversely related to the quality of the experimental design (e.g., presence of active control groups). This pattern of results casts serious doubts on the effectiveness of chess, music, and working memory training. We discuss the theoretical and practical implications of these findings; extend the debate to other types of training such as spatial training, brain training, and video games; and conclude that far transfer of learning rarely occurs.

Increased levels of lactate, an end-product of glycolysis, have been proposed as a potential surrogate marker for metabolic changes during neuronal excitation. These changes in lactate levels can result in decreased brain pH, which has been implicated in patients with various neuropsychiatric disorders. We previously demonstrated that such alterations are commonly observed in five mouse models of schizophrenia, bipolar disorder, and autism, suggesting a shared endophenotype among these disorders rather than mere artifacts due to medications or agonal state. However, there is still limited research on this phenomenon in animal models, leaving its generality across other disease animal models uncertain. Moreover, the association between changes in brain lactate levels and specific behavioral abnormalities remains unclear. To address these gaps, the International Brain pH Project Consortium investigated brain pH and lactate levels in 109 strains/conditions of 2,294 animals with genetic and other experimental manipulations relevant to neuropsychiatric disorders. Systematic analysis revealed that decreased brain pH and increased lactate levels were common features observed in multiple models of depression, epilepsy, Alzheimer's disease, and some additional schizophrenia models. While certain autism models also exhibited decreased pH and increased lactate levels, others showed the opposite pattern, potentially reflecting subpopulations within the autism spectrum. Furthermore, utilizing large-scale behavioral test battery, a multivariate cross-validated prediction analysis demonstrated that poor working memory performance was predominantly associated with increased brain lactate levels. Importantly, this association was confirmed in an independent cohort of animal models. Collectively, these findings suggest that altered brain pH and lactate levels, which could be attributed to dysregulated excitation/inhibition balance, may serve as transdiagnostic endophenotypes of debilitating neuropsychiatric disorders characterized by cognitive impairment, irrespective of their beneficial or detrimental nature.

Abstract The human vesicular monoamine transporter 1 ( VMAT1 ) harbors unique substitutions (Asn136Thr/Ile) that affect monoamine uptake into synaptic vesicles. These substitutions are absent in all known mammals, suggesting their contributions to distinct aspects of human behavior modulated by monoaminergic transmission, such as emotion and cognition. To directly test the impact of these human-specific mutations, we introduced the humanized residues into mouse Vmat1 via CRISPR/Cas9-mediated genome editing and examined changes at the behavioral, neurophysiological and molecular levels. Behavioral tests revealed reduced anxiety-related traits of Vmat1 Ile mice, consistent with human studies, and electrophysiological recordings showed altered oscillatory activity in the amygdala under anxiogenic conditions. Transcriptome analyses further identified amygdala-specific changes in the expression of genes involved in neurodevelopment and emotional regulation, which may corroborate the observed phenotypes. This knock-in mouse model hence provides compelling evidence that the mutations affecting monoaminergic signaling and amygdala circuits have contributed to the evolution of human socio-emotional behaviors.