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关于大脑活动的研究没有科学家认为的有用

在过去的十年中,数百项已发表的研究声称,在执行某些心理任务时,可以通过在MRI机器中扫描大脑来预测一个人的思想和感觉模式。

但是,一些在这一领域做了大量工作的研究人员进行的一项新分析发现,在得出关于任何人的大脑的结论时,这些测量值非常值得怀疑。

杜克大学心理学和神经科学教授艾哈迈德·哈里里(Ahmad Hariri)表示,通过功能性MRI机器(fMRI)观察大脑对于在一组人中查找与给定任务相关的一般大脑结构仍然非常有用。

哈里里说:“扫描50个人将准确地揭示出在进行一项心理任务(例如数数或记住名字)时,大脑的哪些部位平均更活跃。”

功能MRI可以测量血流作为大脑活动的代表。它显示出血液在大脑中的发送位置,大概是因为该区域的神经元在进行脑力劳动时更加活跃。

问题在于,每个给定人员的活动水平可能不会相同两次,并且每次收集时所发生的变化都无法应用于预测任何人未来的心理健康或行为。

Hariri和他的同事基于fMRI数据重新审查了56篇已发表的论文,以评估其在90项实验中的可靠性。哈里里说,研究人员认识到“一次扫描和第二次扫描之间的相关性甚至不公平,这很差。”

他们还检查了来自大脑扫描人类Connectome项目的数据(“我们眼前的圣经”,Hariri说),并查看了45个人的测试/重新测试结果。对于七项大脑功能指标中的六项,与同一个人相隔约四个月进行的测试之间的相关性较弱。研究的第七项措施,即语言处理,只是一个公平的相关性,不是好还是不好。

最后,他们研究了他们通过新西兰但尼丁多学科健康与发展研究收集的数据,其中有20个人接受了两次基于任务的功能磁共振成像,相隔两三个月。同样,他们发现一个人从一项测试到另一项测试的相关性很差。

最重要的是,当前形式的基于任务的功能磁共振成像无法告诉您从一次测试到下一次测试,一个人的大脑激活的样子。新分析发表于6月3日的《心理学》杂志上

“这与我的工作比其他任何人都更重要!” 哈里里说,他的声音越来越高。“这是我的错。我要把自己丢下车。如果我们不能解决这个关键性的限制,fMRI的整个分支可能会灭绝。”

Hariri一直在使用fMRI数据作为对1,300名杜克大学本科生的长期研究的一部分。通过将脑部扫描,基因测试和心理评估相结合,哈里里(Hariri)正在寻找人们处理思想和情感方式上个体差异的生物标志物,例如,为什么一个人远离创伤后应激障碍或抑郁症而另一个人则没有。

哈里里说:“我们不能继续进行同样的“热点”研究。” “我们可以再次扫描相同的1300个本科生,而每个人都不会看到相同的模式。”

使用现有技术来解决可靠性问题的一种可能解决方案是在扫描器中收集一个整小时或更长时间的数据,而不仅仅是五分钟。哈里里还说,从头开始开发新任务的明确目标是可靠地测量大脑活动中的个体差异是另一种策略。与此同时,哈里里(Hariri)和他的团队将重点转移到了高度可靠的脑部结构MRI测量上。

斯坦福大学心理学教授阿尔伯特·雷·朗德(Russell Poldrack)说:“这似乎并不是我们还不了解这些可靠性问题,但是本文将它们更加紧密地结合在一起。”他有15岁的fMRI论文在重新分析的那些之中。

Poldrack说:“这是一个很好的警钟,它标志着艾哈迈德正直地坚持这一点。”他没有参加荟萃分析,但说他怀疑fMRI的可靠性已有几年了。

Poldrack预测,连通性映射将是前进的方向,而不仅仅是看到活跃的区域,而是要了解如何连接大脑的各个区域来完成任务。哈里里认为,识别整个大脑而不是一两个区域的活动模式可以提高可靠性。

与此同时,Hariri和Poldrack都说,科学工具的戏剧性揭穿背后的社会学将引起关注。

“您可以做三件事,”波尔德拉克说。“你可以站出来退出,可以将自己的头埋在沙子里(就像什么都没改变一样行动),或者你可以挖掘并尝试解决问题。”

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