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给大脑拍张照,能看得出一个人的能力吗?

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沉默的马大爷,终于开公众号啦:Madaye_psy | 初级心理学工作者 | 现代颅相学从业者

这个方向有很多人在做啊(比如我)。

不同领域的人提法不太一样,我比较喜欢用的一个提法是神经特质(neural trait)。学心理的人都知道心理特质(psychological trait)这个概念,指的是一个人跨时间、跨情境稳定的心理特点,比如性格倾向、能力素质,这些东西是你内在的东西,是你和其他人的区别所在。相对地,神经特质指的就是跨时间、跨情境稳定的大脑特征。换句话说,神经特质就是你的脑子和别人的脑子有什么不同。如果你相信大脑是心理活动的基础,那么理论上讲,对于各种心理特质,都应该能够找到与之对应的神经特质。

在实际研究中,我们需要从某个具体的方面来描述神经特质。一个常见的角度是大脑的解剖形态,也就是脑子“长什么样”。解剖形态又可以进一步细分,研究最多的是大脑灰质形态。一般认为大脑灰质主要负责加工运算,白质则主要负责信息的穿递。

(灰的是灰质,白的是白质,就是这么简单粗暴。 图片来源:http://bioap.wikispaces.com/Chapter+48+Collaboration+2010

在灰质形态方面,2000 年《Science》上发表了一篇开创先河的研究,发现伦敦出租司机的海马灰质体积比一般人大一些,而且开车的年限越长,体积越大。从这个研究开始,许多研究者投身到这个领域,这几年逐渐做到了高级的心理特质,比如性格、自尊,乃至幸福感,都能找到一些脑区形态的相关。不过,有些研究发现一个区域如果长得大,功能就比较强,另一些研究则发现区域长得小,功能就比较强。这个层面的灰质大小和更微观的神经元层面到底有什么关系,目前还不是很清楚。

除了灰质,白质形态也有很多人做。做这个需要另外一种成像技术,可以重建出非常 fancy 的白质纤维束网络,比如下图这样的:

(颜色是程序涂的,其实是白的。图片来源:http://cn.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/41876-dti-gradient-table

在白质方面,有不少临床方面的研究,比如精神障碍带来的白质病变。做高级功能的相对少一些,不过这两年也能看到一些,主要问题可能是这领域的成像技术和算法没那么成熟。

上面总结了脑子“长什么样”的常用指标。除此之外,神经特质还有一个重要的方面,就是每个人独特的神经网络活动模式。即使我们什么也不干,就在那里呆着,大脑也会有持续不断的自发神经活动,由此得到的神经网络一般称之为静息态网络(resting-state networks)。这个东西也存在个体差异,每个人的静息态网络活动模式都是独特的。关于它的研究现在非常火爆,从低级到高级功能都有许多人在做,我国学者也有许多重要的贡献。

不过,到目前为止,神经特质研究还在起步阶段,许多研究发现的效应并不是很强,相关系数大概在.3 到.4 的样子。也就是说,心理特质的个体差异大概有不到 20% 的部分可以被神经特质所解释。这个比例在统计上可能有意义,如果用在一个人群中,也确实能够预测一些东西,但如果用来推测一个人的心理特质,误差就很大了。

究其原因,一方面是因为现有的脑成像技术手段还不够发达,对于神经特质只能在比较宏观的尺度上给出非常粗糙的描述,信号中噪音的比例也很高。未来肯定会有更加精细、准确的描述方法出现。

另外,现有的研究思路大多是寻找某种心理特质和某个具体脑区的形态特征之间的关系,但这种搜索策略可能太过狭隘了。现在已经有人开始尝试模式识别的路数,从区域相关变成个体预测,这个就不具体展开说了,如果你熟悉其他领域模式识别的玩法,应该能猜到怎么做。这可能是未来的一个方向。

总而言之,要想扫个脑子就知道一个人能力如何,距离这个目标还有很长的路要走。


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