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更大的大脑更聪明 但不是很多

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-01-17浏览次数:658

英语成语“优雅”源于大脑的物理描述,这种描述难以容纳大脑,源于对大脑与智力之间联系的长期信念。

200多年来,科学家们一直在寻找这种联系。开始使用粗略的测量,例如估计的颅骨体积或头围,在过去的几十年里,当MRI进行高度准确的脑容量计算时,调查变得更加复杂。

然而,这种联系仍然模棱两可,许多研究无法解释诸如身高和社会经济地位等混杂变量。已发表的研究也受到“出版偏见”的影响,这种趋势只会发表更多值得关注的发现。

由宾夕法尼亚大学沃顿商学院的Gideon Nave和阿姆斯特丹自由大学的Philipp Koellinger领导的一项新研究是同类研究中最大规模的研究,澄清了这种联系。研究人员利用有关大脑尺寸的MRI信息与超过13,600人获得的认知表现测试结果和教育水平测量相关联,研究人员发现,正如之前的研究所证明的那样,脑容量和认知表现之间存在正相关关系。关系。测试。但这一发现伴随着重要的警告。

“效果就在那里,”沃顿商学院营销学助理教授沃说。 “平均而言,大脑较大的人在认知测试中的表现往往比智力较少的人更好。但是尺寸只是图片的一小部分,解释了大约2%的测试性能变化。更有效。小:额外的“杯子”(100平方厘米)大脑将使普通人的教育期缩短不到五个月。“Koellinger说:”这意味着除了这个因素外,它多年来一直受到如此多的关注。因素占认知测试表现其他变化的98%。“

“然而,这种效应是如此强大,以至于所有未来的研究都试图揭示更精细的大脑解剖学测量与认知健康之间的关系,这应该控制大脑的总容量。因此,我们认为我们的研究很小但很重要,有助于更好地理解认知健康差异。“

Nave和Koellinger在这项工作中的合作者发表在心理科学杂志上,其中包括宾夕法尼亚大学贝尔德分校心理学教授Joseph Kable。 Wi Hoon Jung,Kable Labs的前博士后研究员;和Koellinger实验室的博士后RichardKarlssonLinnér。

研究人员从一开始就力求在研究中尽量减少偏见和混杂因素的影响。他们预先登记了这项研究,这意味着他们发布了他们的方法,并承诺提前发布,所以如果结果看起来微不足道,他们不能简单地埋葬结果。他们的分析还系统地控制性别,年龄,身高,社会经济状况和人口统计学,使用参与者的遗传学来衡量。例如,身高与较高的认知能力相关,但也与较大的大脑相关,因此他们的研究试图将大脑的贡献归零。

早期研究一致地确定了大脑尺寸与认知表现之间的相关性,但由于该研究包括更多参与者,因此这种关系似乎变弱了,因此Nave,Koellinger及其同事希望与样本量相比,这个问题与之前的努力相比有所追求。

该研究依赖于最近积累的数据集,即英国生物银行,这是英国50多万人的信息库。生物银行包括参与者的健康和遗传信息,以及大约20,000人的脑部扫描,这个数字逐月增长。

“这给了我们以前从未有过的东西,”科林格说。 “这个样本量很大 - 比之前关于这个主题的所有研究都大70% - 并且允许我们以更高的可靠性测试大脑大小和认知表现之间的相关性。”

衡量认知表现是一项艰巨的任务,研究人员指出,即使本研究中使用的评估也存在缺陷。参与者使用简短的问卷来测试逻辑和推理技巧,但没有获得知识并产生相对“嘈杂”的一般认知表现测量。

使用具有各种变量的模型,该团队研究了哪些可以预测更好的认知表现和教育。即使控制身高,社会经济状况和遗传祖先等其他因素,总脑容量也与两者正相关。

这些发现有些直观。 “这是一个简化的类比,但想到一台电脑,”Nave说。 “如果你有更多的晶体管,你可以更快地计算和传输更多信息。它在大脑中可能是相同的。如果你有更多的神经元,这可能会给你一个更好的记忆。或者并行完成更多任务。

“然而,事情实际上可能要复杂得多。例如,考虑一个更大的大脑,这是一个与更好的父母相关的高度遗传的可能性。在这种情况下,更大的大脑与测试表现的关联可能只是反映了父母对认知的影响。如果没有更多的研究,我们将无法深入研究这一点。“

这项分析的一个值得注意的发现涉及男女之间的差异。 “就像身高一样,男女之间的大脑容量存在相当大的差异,但这并没有转化为认知差异,”Nave说。

更详细的脑部扫描研究可以解释这一结果。其他研究报道,在女性中,大脑皮层(前脑的外层)往往比男性厚。

“这可能解释了这样一个事实:虽然平均大脑相对较小,但男女之间的认知能力没有显着差异,”Nave说。 “当然,还有很多其他事情可以继续下去。”

作者强调,脑容量与“脑力”之间的整体相关性较弱; Nave开玩笑说,没有人应该在招聘过程中衡量求职者的头脑。事实上,从分析中脱颖而出的是大脑量似乎难以解释。育儿方法,教育,营养,压力和其他因素可能是本研究中未经过专门测试的主要因素。

“以前对大脑尺寸和认知能力之间关系的估计是不确定的,真正的关系实际上可能非常重要,或者与零没有差别,”Kable说。 “我们的研究使该领域对这种影响的程度及其相对重要性更有信心。”

在后续工作中,研究人员计划放大以确定大脑的某些区域或它们之间的连通性是否在促进认知方面发挥巨大作用。

他们还希望深入了解认知表现的生物学基础,以帮助阐明导致环境因素的环境因素,其中一些因素可能受到个人行为或政府政策的影响。

“假设你拥有成为一个梦幻般的高尔夫球或网球运动员所必需的生物学,但你永远没有机会参加比赛,所以你永远找不到自己的潜力,”Nave说。

Koellinger补充说:“我们希望,如果我们能够理解与认知表现相关的生物学因素,它将使我们能够确定人们能够最好地发挥其潜力并保持健康理解的环境条件。我们刚刚从这里开始。打破冰山一角。“

该研究得到了ERC Consolidator Grant,沃顿商学院神经科学计划和沃顿商学院院长研究基金的支持。