你認(rèn)為自己生來(lái)是做什么的?哪些技巧，樂(lè)器、運(yùn)動(dòng)或?qū)W科，是你所擅長(zhǎng)的?這可能與你大腦的運(yùn)行方式有關(guān)，每個(gè)人都有自己所擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，而負(fù)責(zé)處理各類任務(wù)的單位遍布大腦的各個(gè)位置?，F(xiàn)在，科學(xué)家們正在逐漸揭開(kāi)大腦運(yùn)行機(jī)制的面紗。

　　如今，神經(jīng)科學(xué)家已經(jīng)可以通過(guò)掃描一個(gè)人的大腦來(lái)判定他的智力水平，就像科幻小說(shuō)里寫到的一樣。不僅如此，過(guò)不了多久他們就可以通過(guò)掃描告訴你擅長(zhǎng)什么，缺乏哪方面的能力。耶魯大學(xué)的研究人員正在做著這方面的研究。他們將智力水平解讀為抽象推理，或流體智力(Fluid intelligence)的水平(即解決新問(wèn)題和抽象思維的能力)。流體智力一直被認(rèn)為是衡量學(xué)術(shù)表現(xiàn)的指標(biāo)。然而，這種抽象思維方式難以進(jìn)行訓(xùn)練，而以往的智力測(cè)試也經(jīng)常會(huì)忽略它。這項(xiàng)研究已被發(fā)表在 Nature Neuroscience 上。

　　這項(xiàng)研究使用了人腦連接組計(jì)劃(Human Connectome Project)數(shù)據(jù)的一部分，共 126 名受試者的數(shù)據(jù)?？茖W(xué)家們通過(guò)功能磁共振成像(fMRI)掃描實(shí)驗(yàn)者的大腦，通過(guò)新的分析方式，研究人員可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)他們?cè)谔幚砣蝿?wù)時(shí)的表現(xiàn)。人腦連接組計(jì)劃是一項(xiàng)旨在繪制人類大腦中所有連接圖譜的科研項(xiàng)目，目的是探究大腦中各部分連接的方式，以及連接對(duì)智力、情感的影響。在耶魯大學(xué)的研究中，科學(xué)家們通過(guò)一系列不同的測(cè)試來(lái)評(píng)估記憶、智力、運(yùn)動(dòng)能力和抽象思維。

　　研究人員將大腦分割為 268 個(gè)不同區(qū)域，并繪制了這些分區(qū)的連通性圖譜。研究人員觀察了這些連接的連通性，活躍性，以及連接如何影響接線兩端的腦區(qū)。研究發(fā)現(xiàn)，每個(gè)人的大腦內(nèi)部連接形式各不相同，像人的指紋一樣是唯一的。研究人員可以通過(guò) fMRI 掃描認(rèn)出每個(gè)受試者，正確率達(dá)到了 99%。通過(guò)大腦掃描，研究人員也可以發(fā)現(xiàn)受試者是否正在認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)中的測(cè)試任務(wù)。

　　這項(xiàng)研究的作者之一，耶魯大學(xué)的在讀博士生 Emily Finn 說(shuō)道，「大腦中各個(gè)區(qū)域之間的交流越頻繁，你處理信息，進(jìn)行推斷的速度就越快?！乖诖蠖鄶?shù)情況下，流體智力和大腦額葉與頂葉之間的連通性有關(guān)。這兩個(gè)區(qū)域之間的連通性越強(qiáng)，在實(shí)驗(yàn)中測(cè)試任務(wù)的得分就越高。這些區(qū)域也是人類最新進(jìn)化出來(lái)的腦區(qū)。它們被用于處理一些高級(jí)功能，如記憶和語(yǔ)言，它們是讓人類成為全世界最聰明物種的原因。

　　大腦中的軸突神經(jīng)纖維，source: CFCF

　　耶魯大學(xué)的研究人員認(rèn)為，通過(guò)進(jìn)一步地研究人腦連接方式，他們將會(huì)找到治療精神疾病的新方法。精神分裂癥的患者通常各不相同。通過(guò)找到每名患者的獨(dú)特之處，精神科醫(yī)生就可以以此進(jìn)行有針對(duì)性的治療了。了解病人的大腦運(yùn)作方式可以讓我們搞清疾病的原因，以及病人對(duì)各種潛在治療方式的反應(yīng)。但這種對(duì)于人類大腦的進(jìn)一步探索可能會(huì)催生一些我們不愿意看到的應(yīng)用。

　　「未來(lái)，你的孩子在進(jìn)入學(xué)校時(shí)可能會(huì)接受大腦掃描，」論文合著者 Todd Constable 說(shuō)道?！溉缓蠓治鼋Y(jié)果會(huì)被用來(lái)判別一個(gè)人是否可以從事特定的工作，大腦掃描可能會(huì)告訴別人這個(gè)人是否具有自控能力，或者這個(gè)人需要在什么樣的環(huán)境中才能有效地學(xué)習(xí)?！惯@樣一來(lái)，學(xué)校的課程每天都會(huì)對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行改變，到了最后，SAT(美國(guó)高考)甚至都會(huì)消失，進(jìn)行大腦掃描就行了。

　　Peter Bandettini 是國(guó)家心理健康研究所(NIMH)功能成像方法的主任。他在采訪中說(shuō)道，隨著科技發(fā)展，新的道德問(wèn)題將會(huì)出現(xiàn)，大腦掃描可能有一天會(huì)被雇主用來(lái)判斷哪個(gè)應(yīng)聘者具有足夠的能力或特質(zhì)，他們是否勤奮、努力，掃描可以讓他們獲知一個(gè)人的所有性格。UC Irvine 的科學(xué)家 Richard Haier 預(yù)測(cè)道：獄警會(huì)使用大腦掃描來(lái)預(yù)測(cè)哪名犯人更有暴力傾向。

　　這個(gè)研究也會(huì)讓我們學(xué)會(huì)如何增強(qiáng)人類的智力。但我們需要知道，人類對(duì)于自身智力的研究仍然處于起步階段。當(dāng)然，耶魯大學(xué)的科學(xué)家們已為我們指明了前進(jìn)方向。

　　一些人正在擔(dān)心，此類技術(shù)會(huì)遭受《少數(shù)派報(bào)告》這樣的濫用。密歇根州立大學(xué)的神經(jīng)倫理學(xué)者 Laura Cabrera 曾對(duì)《連線》雜志發(fā)出了這樣的擔(dān)憂：保險(xiǎn)公司將來(lái)可能會(huì)拒絕大腦掃描分析結(jié)果為易藥物成癮或危險(xiǎn)傾向的人群的投保。分析結(jié)果僅僅是在說(shuō)這個(gè)人具有高風(fēng)險(xiǎn)，并不意味著危險(xiǎn)的事情即將發(fā)生。如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)谋O(jiān)督和原則，我們將會(huì)很快看到金融機(jī)構(gòu)和學(xué)校出現(xiàn)「神經(jīng)歧視」。為了防止這種情況的出現(xiàn)，強(qiáng)制性的法律必須出臺(tái)。

　　目前，這一研究仍然存在局限性。例如，我們只能看到即時(shí)出現(xiàn)的連接，卻無(wú)法知曉隨著時(shí)間的推移，這些連接發(fā)生的變化。而流體智力只是幾種不同測(cè)試模型中的一種。在探索人腦運(yùn)行機(jī)制的道路上，我們只是剛剛起步，但前方已經(jīng)出現(xiàn)了曙光。

　　以下是相關(guān)論文：

　　論文：Functional connectome fingerprinting: identifying individuals using patterns of brain connectivity

　　摘要：功能磁共振成像(fMRI)經(jīng)常被用來(lái)分析來(lái)自受試者的各類數(shù)據(jù)，我們從此類圖像中發(fā)現(xiàn)，個(gè)體之間的腦功能組織互不相同。我們建立了一種穩(wěn)定可信賴的區(qū)分個(gè)體的新方式，使用 Human Connectome Project 數(shù)據(jù)中每個(gè)人腦連接的信息作為「指紋」，可以在大量數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確識(shí)別每個(gè)人的身份。區(qū)分識(shí)別在受試者休息和活動(dòng)狀態(tài)下都是準(zhǔn)確的，我們證明了用于區(qū)分個(gè)體的連接分布是固有的，無(wú)論掃描期間受試者的大腦活動(dòng)狀態(tài)如何，都可以進(jìn)行識(shí)別。每個(gè)人特定的連通模式分布在整個(gè)大腦中，在額頂網(wǎng)絡(luò)中最為突出。此外，我們證明了研究連接方式可以用于預(yù)測(cè)流體智力(fluid intelligence)的水平：用于識(shí)別身份的大腦網(wǎng)絡(luò)也可以用于預(yù)測(cè)這個(gè)人認(rèn)知能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明通過(guò)分析 fMRI 中大腦的連通性，可以判斷受試者的推理能力如何。