英国科学家表示,他们发现大脑中的一组特定连接与一个人表现出积极生活方式和行为特征的可能性之间存在很强的相关性。
脑部扫描显示,词汇量、记忆力、生活满意度、收入和受教育年限等积极特征与大脑某些区域的较高连通性有关,而愤怒、违反规则、物质使用和贫穷等消极特征则与大脑某些区域的较高连通性有关。睡眠质量与较低的连接性有关。
“我们试图了解如何将我们在大脑中看到的内容与我们可以在不同人身上测量到的行为技能联系起来,”牛津大学功能中心的主要作者斯蒂芬史密斯大脑的告诉史蒂夫·康纳独立报。“通过这样做,我们希望能够了解大脑‘引擎盖下’发生的事情。”
史密斯的团队使用了人类连接组计划 (HCP) 的数据,这是一项耗资 4,000 万美元、于 2010 年启动的针对 1,200 人的脑成像研究,其目标之一是识别活跃的网络当大脑空闲时,“被认为可以使大脑的不同部分保持连接,以备需要执行任务时使用,”莎拉·里尔登说自然杂志。
迄今为止,HCP 已发布了其中 461 名年龄在 22 岁至 35 岁之间的受试者的数据,史密斯和他的团队分析了他们大脑中的连接,然后将这些数据与 280 项行为和人口统计指标进行比较,例如年龄、性格特征、吸毒史、社会经济状况以及多项智力测试的表现。
“成像数据的质量确实是前所未有的,”史密斯在新闻稿中说。 “我们不仅要研究的对象数量很大,而且功能磁共振成像数据的空间和时间分辨率也远远领先于以前的大型数据集。”
出版于自然神经科学,史密斯和他的同事描述了他们如何绘制每个参与者大脑中的过程,以得出个性化的“连接体”。这些连接组标记了大脑 200 个不同区域的神经元之间的连接,并根据正在进行的神经信号量来测量它们之间的通信效率以及最强连接所在的位置。
“你可以将其视为大脑中 200 个区域的人口平均图,这些区域在功能上彼此不同,”史密斯说。 “然后,我们研究了每个参与者中所有这些区域相互沟通的程度。”
接下来,研究人员对每个受试者进行了 280 种不同的行为和人口统计测量,并对两个数据集进行了“典型相关分析”。这基本上意味着他们使用了大量复杂的数学和计算机模型来识别两组复杂变量之间的关系。
“研究小组惊讶地发现大脑的连接方式存在一个明显的差异,”里尔丹的报告自然。 “具有更多‘积极’变量的人,例如更多的教育、更好的身体耐力和记忆测试中高于平均水平的表现,具有相同的模式。他们的大脑似乎比那些具有‘消极’特征的人更紧密地联系在一起,例如吸烟、攻击性行为或酗酒家族史。”
虽然目前还不清楚这些相关性是否真正反映了人格和行为特征以及大脑物理特征之间的物理联系,但在识别它们时,研究人员可以帮助未来的努力确认或消除这种可能性。
“可能有数百个不同的大脑回路,用于测量认知能力的测试实际上利用了不同组的重叠回路,”史密斯说。 “我们希望通过查看大脑成像数据,我们能够将大脑中的连接与具体措施联系起来,并找出这些类型的测试实际上需要大脑做什么。”