导语：人类的脑活动是否如基因一般具有个体差异？我们该如何看待和利用这些？
关键词：脑活动；认知；模式
这篇博客是为庆祝《科学美国人·思维》（Scientific American Mind）十周年庆而作的“技术与大脑”系列中的第六篇文章。这个杂志的十一/十二月特刊同样着眼于介绍遗传密码与人类思维之间为勾勒未来而进行的交互作用，也就是一个更为数字化的你。
随便向两个人询问生活的流水账，早上一般都做什么，如何解决疑惑，或者什么使他们快乐，你都会得到两个不同的回答。
这同样适用于心理历程。例如，对于有些人来说，焦虑和失落通常会同时出现，但是对于另一些人而言，失落可能出现在长时间的焦虑之后，而对于剩下的一些人来说，这二者可能毫无关联。治疗专家，精神病专家以及其他从事心理健康事业的专业人员都知道这些心理历程因人而异，最优秀的研究者会将这个信息整合到他们的工作中。换言之，他们的成功有赖于自己对实验者个体之间细微差别的了解。
这与心理学研究的现行标准有着显著的差异。通常来说，项目会在特定的时间内在个体之间展开，并且，研究人员会通过情感、认知和行为测量之间的关系来寻找人群中的典型。这样能够收集到有趣且信息量很大的结果——如了解到哪些被诊断为抑郁的人极有可能还有焦虑的症状——但这不是在对个人进行更为具体的说明，也不是告诉我们哪种治疗方法能够帮助到他们。
另一个例子是犯罪。通过对个体的观察，我们或许会看到那些带有具体特征的邻里街道发生的犯罪行为较别处要多，如整个街区的人们收入都比较低、性格也都较为孤僻。然而，这一研究并没有告诉我们为什么这个街区中有些人会犯罪，而有些人不会。这些个体的信息对于治疗、预防和干涉突发事件而言都是关键。
图片由《大脑之门》提供
神经成像研究也得益于个体水平的脑活动识别。像注意力缺陷多动症、自闭症谱系障碍这样的诊断类别越来越多地被认为是覆盖了多种不同症候和生物基础的保护伞诊断。在今年刚刚发表的一篇文章中，我与来自俄勒冈健康科学大学（Oregon Health and Science University）以及宾夕法尼亚州立大学（Pennsylvania State University ）的同事运用了一种新的统计方法，也就是根据实验者个人的大脑活动对他们进行分组。我们已经用功能核磁共振扫描了80个孩子（包括32个ADHD患者）的大脑，对组成额顶神经网络的一系列大脑区域进行集中扫描，这个区域能够让我们同时处理多种任务和关注多种事物。我们假设这个网络区域内连通性模式的不同与ADHD的诊断有关联。然而，ADHD是一种异质性疾病，所以我们不清楚正常的孩子与患有这种疾病的孩子是否仅在这一点上有所不同，还是说是多种大脑模式同时作用的结果。我们首先利用大脑活动来对这些孩子进行分组，来观察两组的不同，而不是以否患有ADHD来作为分组的条件，。
我们通过测量每一个孩子与他人互动时大脑额顶网络的工作区域数量，来为他们的大脑建立模型。之后，我们根据大脑连通性的特点将这些孩子分组。我们发现了三种与ADHD诊断有关的大脑功能模式，其中有两种模式都与大脑发育有关。这种多样性表明，与ADHD相关的生物学机制不止一种，在典型的成长中的儿童额顶的神经网络中至少发现了两种功能性连接模式。目前，在同神经生物学家Damien Fair及其同事的合作中，我们试图将这两种与ADHD相关的生物学标记连接起来，以此来明确症状的具体表象并制定出治疗计划。将来，我们或许能够利用类似这样的方式来将其余如异质性生物学基础的自闭症光谱异常这样宽泛的诊断学类别进行更为细致的区分。
个人水平的大脑行为信息也能够很好地反映出哪类人能够最大程度地从特定的培训方案以及技术中获益。目前，在一个由北卡罗莱纳大学（ University of North Carolina）的认知神经生物学家Joseph Hopfinger领导的项目中，研究者向该大学的学生收集了用于大脑训练计划的功能型MRI数据，该项目由在线的大脑训练公司——Lumosity资助。数据表明，Lumosity开发的程序能够增强如工作记忆、信息处理速度以及注意力等认知能力。我们力图找到那些通过观察脑部活动的训练来最大程度地获益的一群人。研究成果或许可以帮助我们开发出对特定大脑量身定做的认知训练方案，让更多人从这项科技中获益。
我们没有将那些受训后有显著改善的大脑模式与没有受益的那些做比较，而是为每一个大脑建立大脑活动的模式，寻找多种多样的方式对训练后的认知行为改善的现象进行预测。这个方法让我们从接受不同认知训练的人群中将那些改善良好的人区分出来，脑活动的异质性也是如此。找出这些潜在的以生物学为基础的改善，能够让研究者们视个人的需求和缺陷而为他们制定个性化的脑部训练方案。例如，通过关注与脑活动改善无关的模式，研究者们也许能够找到这些区域中特殊连接靶向的训练方法。我们的工作应该得到Lumosity提供的产品支持，来帮助更多的消费者人群。拥有更好的可以保持思维敏捷的工具越来越重要，因为国家的老年人口的认知能力在下降，这是意料之中的。
作者简介： Kathleen Gates 是位于教堂山的北卡大学心理学院的副教授。她所从事的脑部训练项目得到了Lumosity的人类认知计划的资助。
（翻译：邵楠；审校：侯政坤）
原文链接[科学美国人博客]：
http://blogs.scientificamerican.com/mind-guest-blog/2014/10/27/in-the-future-your-therapy-and-education-will-be-tailored-to-your-brain/
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