大脑真实运作方式首次被清晰揭示

以往研究已发现大脑连接性与某些心理功能（如感知或社交行为）存在关联。然而，这项新研究将这一认识扩展到了整个大脑。俄亥俄州立大学心理学博士生、主要作者凯利·希尔斯切表示，该研究提供了研究人员所说的大脑结构与功能如何结合的“鸟瞰图”。

希尔斯切解释：“我们发现有证据表明，连接性是支配大脑功能的基本组织原则，这对于理解大脑出现问题时会发生什么具有重要意义。”

### 大脑中独特的连接“指纹”
研究团队称，结果揭示了每个脑区“连接指纹”的详细图景。俄亥俄州立大学心理学副教授、合著者泽伊内普·赛金说：“就像每个人的指纹都是独一无二的一样，我们发现不同脑区基于其执行的心理功能，具有独特的识别性连接指纹。”

俄亥俄州立大学心理学助理教授、资深作者大卫·奥舍补充道，这些指纹使科学家能够通过检查脑区的连接来确定其功能。“例如，我们的发现帮助我们理解使语言区域独特的连接模式，以及是什么使其与大脑相邻区域不同。”奥舍说。该研究发表在《网络神经科学》期刊上。

为揭示这些关系，研究人员使用了人类连接组计划的数据，其中包括1018名参与者的脑部MRI扫描。这些扫描显示了大脑各区域如何相互交流。然后，研究团队借助NeuroQuery——一个在线元分析工具，该工具提供各种认知过程的脑图，可预测33种不同心理任务（包括言语、决策、听音乐和人脸识别）的大脑活动模式。通过将NeuroQuery的数据与他们的连接模型相结合，研究人员创建了将大脑连接方式与其功能联系起来的计算框架。

### 连接性预测思维与行动
分析显示，在所有脑区和认知领域中，大脑的连接方式与其活动之间存在强烈且一致的联系。本质上，一个脑区的连接模式可以预测它在从交谈、视觉识别到决策等广泛的心理活动中是活跃还是不活跃。

奥舍说：“这支持了神经科学家们广泛持有的假设，即大脑连接性决定大脑功能，但此前尚未明确证明，也未在如此广泛的认知领域中得到证实。”尽管所有脑区都显示出这种紧密的连接-功能关系，但在与记忆和执行功能等高级过程相关的区域，这种效应尤为显著。

希尔斯切指出：“这些高级技能在人类身上需要多年才能发展，比感觉或社交技能长得多。可能是因为你不断使用这些脑区来促进它们的发展，这导致了这些高阶技能的连接性和功能之间的这种紧密联系。”

### 为未来研究建立基准
希尔斯切表示，该研究的一个关键成果是，这种全脑视角提供了健康年轻成年人大脑典型运作方式的参考模型。研究人员现在可以使用这一基准来比较神经或精神疾病患者的大脑，识别他们的连接性和功能有何不同。希尔斯总结道：“了解连接性是全脑范围内大脑功能的一般组织原则，为该领域的未来研究奠定了基础。”