自古以来,预测未来运势一直是人类孜孜以求的目标。从殷商的龟甲兽骨到今日的星座血型,人类似乎从来没有放弃过这个几乎不可能的任务。不过可惜的是,迄今为止还没有任何一种理论或技术可以真正做到预测未来。然而最近,来自麻省理工学院脑与认知科学系的约翰加布里埃利(John D.E. Gabrieli)教授撰文指出,基于如核磁共振成像(MRI)等的新一代无创神经成像技术(noninvasive neuroimaging)可能为预测个人未来行为趋势提供新的参考。这篇综述今天发表在《神经元》(Neuron)上。
从神经活动到个人行为
在过去的几个世纪里,神经学家通过研究一些特殊的损伤病例了解到了大脑许多脑区的功能。例如上世纪中叶,对因为手术切除海马结构而无法形成记忆的亨利莫莱森(Henry Molaison,“病人H.M.”)的研究就揭开了学习记忆的形成机制。此外,对被铁棒穿过前额叶导致性格大变的菲尼亚斯盖奇(Phineas Gage)、对因手术切断胼胝体而导致大脑两个半球无法协作的“裂脑人”等案例所进行的研究,为神经科学勾勒出了大脑运作的基本框架,可以说是现代神经科学的基础。
进入21世纪以后,大量更快、更好、对研究对象影响更小的研究技术被开发出来,神经科学研究也开始从特殊病例转向一般人群。短短数十年间,一个接一个脑区的功能被相继破解出来。以这些工作为基础,科学家得以将大脑某些特定区域和人的行为相关联起来。举个例子,人的前额叶(Prefrontal cortex)和高级智力活动密切相关,前额叶损伤的病人会表现出痴呆以及道德感丧失等症状;相对而言,前额叶发达的人则往往具有较高的智商和自制力。类似地,中脑腹侧被盖区(VTA)等脑区组成的“奖赏系统”与人的快感有关,这些脑区比较活跃的人往往更容易出现暴饮暴食、酗酒以及滥交等行为,反之,这些脑区特别不活跃者则更有可能出现抑郁症等问题。
尽管我们现在还难以确认这些神经学特征(Neuromarker)与人的外在表现之间是否存在因果关系,但加布里埃利教授相信,仅仅依靠统计学上的相关性,这些神经学特征就已经能为个性化医疗或教育提供重要的参考:“我并不认为我们需要严谨的因果关系才能做好我们的工作——当然,如果有的话总是最好的。现在的问题在于,对于许多精神疾病患者而言,几乎没有任何信息可以揭示哪一种疗法会更加有效。而如果体现相关性信息可以预示何种疗法最有可能有效,只要能推广,那也是很有裨益的事情。”加布里埃利对果壳网科学人说。
无创神经成像技术与大数据分析
从人类意识到大脑是思维的物质基础开始,就有人试图通过研究大脑来预测人的行为。但是大脑被完全包裹在颅骨这个“黑匣子”中,早期又没有合适的透视技术,因此当时人们都寄希望于通过观测人的头部特征来获取大脑的信息。从风靡于19世纪的颅相学(Phrenology)到给死囚做“死亡面具”,无数人在这方面做了各种令人啼笑皆非的尝试。但从20世纪中叶开始,对大脑的研究开始转入正轨,人们意识到大脑的特征不一定能从人的外表体现出来,于是乎那类看脸的研究也就慢慢沉寂了。