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更大的大腦更聰明 但不是很多

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2020-01-17瀏覽次數:658

英語成語“優雅”源于大腦的物理描述,這種描述難以容納大腦,源于對大腦與智力之間聯系的長期信念。

200多年來,科學家們一直在尋找這種聯系。開始使用粗略的測量,例如估計的顱骨體積或頭圍,在過去的幾十年里,當MRI進行高度準確的腦容量計算時,調查變得更加復雜。

然而,這種聯系仍然模棱兩可,許多研究無法解釋諸如身高和社會經濟地位等混雜變量。已發表的研究也受到“出版偏見”的影響,這種趨勢只會發表更多值得關注的發現。

由賓夕法尼亞大學沃頓商學院的Gideon Nave和阿姆斯特丹自由大學的Philipp Koellinger領導的一項新研究是同類研究中最大規模的研究,澄清了這種聯系。研究人員利用有關大腦尺寸的MRI信息與超過13,600人獲得的認知表現測試結果和教育水平測量相關聯,研究人員發現,正如之前的研究所證明的那樣,腦容量和認知表現之間存在正相關關系。關系。測試。但這一發現伴隨著重要的警告。

“效果就在那里,”沃頓商學院營銷學助理教授沃說。 “平均而言,大腦較大的人在認知測試中的表現往往比智力較少的人更好。但是尺寸只是圖片的一小部分,解釋了大約2%的測試性能變化。更有效。小:額外的“杯子”(100平方厘米)大腦將使普通人的教育期縮短不到五個月。“Koellinger說:”這意味著除了這個因素外,它多年來一直受到如此多的關注。因素占認知測試表現其他變化的98%。“

“然而,這種效應是如此強大,以至于所有未來的研究都試圖揭示更精細的大腦解剖學測量與認知健康之間的關系,這應該控制大腦的總容量。因此,我們認為我們的研究很小但很重要,有助于更好地理解認知健康差異。“

Nave和Koellinger在這項工作中的合作者發表在心理科學雜志上,其中包括賓夕法尼亞大學貝爾德分校心理學教授Joseph Kable。 Wi Hoon Jung,Kable Labs的前博士后研究員;和Koellinger實驗室的博士后RichardKarlssonLinnér。

研究人員從一開始就力求在研究中盡量減少偏見和混雜因素的影響。他們預先登記了這項研究,這意味著他們發布了他們的方法,并承諾提前發布,所以如果結果看起來微不足道,他們不能簡單地埋葬結果。他們的分析還系統地控制性別,年齡,身高,社會經濟狀況和人口統計學,使用參與者的遺傳學來衡量。例如,身高與較高的認知能力相關,但也與較大的大腦相關,因此他們的研究試圖將大腦的貢獻歸零。

早期研究一致地確定了大腦尺寸與認知表現之間的相關性,但由于該研究包括更多參與者,因此這種關系似乎變弱了,因此Nave,Koellinger及其同事希望與樣本量相比,這個問題與之前的努力相比有所追求。

該研究依賴于最近積累的數據集,即英國生物銀行,這是英國50多萬人的信息庫。生物銀行包括參與者的健康和遺傳信息,以及大約20,000人的腦部掃描,這個數字逐月增長。

“這給了我們以前從未有過的東西,”科林格說。 “這個樣本量很大 - 比之前關于這個主題的所有研究都大70% - 并且允許我們以更高的可靠性測試大腦大小和認知表現之間的相關性。”

衡量認知表現是一項艱巨的任務,研究人員指出,即使本研究中使用的評估也存在缺陷。參與者使用簡短的問卷來測試邏輯和推理技巧,但沒有獲得知識并產生相對“嘈雜”的一般認知表現測量。

使用具有各種變量的模型,該團隊研究了哪些可以預測更好的認知表現和教育。即使控制身高,社會經濟狀況和遺傳祖先等其他因素,總腦容量也與兩者正相關。

這些發現有些直觀。 “這是一個簡化的類比,但想到一臺電腦,”Nave說。 “如果你有更多的晶體管,你可以更快地計算和傳輸更多信息。它在大腦中可能是相同的。如果你有更多的神經元,這可能會給你一個更好的記憶。或者并行完成更多任務。

“然而,事情實際上可能要復雜得多。例如,考慮一個更大的大腦,這是一個與更好的父母相關的高度遺傳的可能性。在這種情況下,更大的大腦與測試表現的關聯可能只是反映了父母對認知的影響。如果沒有更多的研究,我們將無法深入研究這一點。“

這項分析的一個值得注意的發現涉及男女之間的差異。 “就像身高一樣,男女之間的大腦容量存在相當大的差異,但這并沒有轉化為認知差異,”Nave說。

更詳細的腦部掃描研究可以解釋這一結果。其他研究報道,在女性中,大腦皮層(前腦的外層)往往比男性厚。

“這可能解釋了這樣一個事實:雖然平均大腦相對較小,但男女之間的認知能力沒有顯著差異,”Nave說。 “當然,還有很多其他事情可以繼續下去。”

作者強調,腦容量與“腦力”之間的整體相關性較弱; Nave開玩笑說,沒有人應該在招聘過程中衡量求職者的頭腦。事實上,從分析中脫穎而出的是大腦量似乎難以解釋。育兒方法,教育,營養,壓力和其他因素可能是本研究中未經過專門測試的主要因素。

“以前對大腦尺寸和認知能力之間關系的估計是不確定的,真正的關系實際上可能非常重要,或者與零沒有差別,”Kable說。 “我們的研究使該領域對這種影響的程度及其相對重要性更有信心。”

在后續工作中,研究人員計劃放大以確定大腦的某些區域或它們之間的連通性是否在促進認知方面發揮巨大作用。

他們還希望深入了解認知表現的生物學基礎,以幫助闡明導致環境因素的環境因素,其中一些因素可能受到個人行為或政府政策的影響。

“假設你擁有成為一個夢幻般的高爾夫球或網球運動員所必需的生物學,但你永遠沒有機會參加比賽,所以你永遠找不到自己的潛力,”Nave說。

Koellinger補充說:“我們希望,如果我們能夠理解與認知表現相關的生物學因素,它將使我們能夠確定人們能夠最好地發揮其潛力并保持健康理解的環境條件。我們剛剛從這里開始。打破冰山一角。“

該研究得到了ERC Consolidator Grant,沃頓商學院神經科學計劃和沃頓商學院院長研究基金的支持。

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