以下文章經許可轉載自對話，這是一個報道最新研究的線上出版物。
鑑於媒體對腦成像研究的報道，你可能會認為他們不斷揭示關於這個神秘器官的重要秘密。
凱瑟琳·洛夫迪 不這麼認為。她指出，使用腦掃描技術來理解患病的大腦在做什麼，僅僅具有學術意義。她認為，透過行為和其他認知功能來研究心理，才能對障礙和治療產生有用的見解。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事。
這裡有一些道理，但作為一名每天使用腦掃描的科學家，我認為腦掃描的貢獻遠不止洛夫迪所認為的。
主要問題是，當涉及到大腦時，所有的類比都非常粗糙。硬體和軟體之間的區別——或者說大腦和心理之間的區別——只有有限的實際用途。由於所有的心理過程都是大腦過程的結果，因此所有的心理問題也是物理大腦功能障礙的結果。
許多人會認為這是一個極端和還原論的立場，但一個具體的例子應該有助於表明它具有一定的價值。
帕金森病是一種退行性疾病，會導致多種症狀，包括運動問題、睡眠障礙、各種認知問題，以及常常出現的抑鬱症。這種多樣化的症狀可能表明，帕金森病的根本問題相當廣泛和複雜，影響到多個大腦系統。然而，事實證明，所有這些症狀的原因非常具體：大腦中稱為黑質的區域神經元丟失。
帕金森病廣泛的症狀是由該區域投射到其他大腦區域引起的。因此，帕金森病是一個明顯的硬體問題，實際上可以透過基於硬體的治療方法來解決。現在，許多患者已經植入了深部腦刺激裝置，這些裝置可以電刺激問題區域的神經元，以增加它們的活動。這種裝置在控制帕金森病症狀方面可能 非常有效。
我們目前對帕金森病的理解很大程度上歸功於腦掃描研究。TransEuro 專案是一個目前由歐洲15個機構參與的研究計劃，旨在研究幹細胞治療在帕金森病中的應用。正電子發射斷層掃描 (PET) 和磁共振成像 (MRI) 是該專案以及許多其他專案的研究基石。腦掃描也經常在臨床上用於排除疑似帕金森病病例的其他診斷。
另一個驚人的例子來自滑鐵盧大學的阿德里安·歐文對持續植物狀態患者的研究。這些人遭受了嚴重的損傷或疾病，導致對任何外部刺激都無反應。他們不能動、說話或以任何方式回應。
直到最近，人們還不知道這些患者是真的無意識，還是他們對周圍環境有一定的意識，只是無法回應。從 2006 年開始，歐文和他的同事們已經證明，其中一些患者能夠做出有意義的回應，證明他們確實意識到自己的環境。他們透過使用功能性腦掃描來測量患者在被提問時的大腦活動來實現這一點。一位患者甚至學會了改變他的大腦活動，從而能夠回答問題的“是”或“否”。
在這些情況下，無法透過研究患者的行為或向他們提問來了解他們的想法。透過功能性掃描訪問他們的大腦活動是唯一剩下的溝通選擇。證明其中一些患者實際上是有意識的，這對患者護理、醫學倫理和臨床決策具有重要的意義。
不幸的是，大多數其他精神問題遠不如帕金森病那樣明確，或者（幸運的是）像植物狀態那樣極端。描述自閉症、抑鬱症或精神分裂症等疾病的潛在大腦問題更加困難，因此我們對這些疾病的理解也 менее 先進。這些問題似乎可能與幾個大腦區域的更微妙的問題有關。有些甚至可能無法用當前的技術檢測到，但這只是一個實際問題，並有望隨著技術的進步而解決。僅僅因為我們目前無法視覺化與這些疾病相關的所有大腦影響，並不意味著它們不存在。
當試圖瞭解像精神障礙這樣複雜的事情時，最有效的方法是使用所有可用的證據來源。這意味著整合來自腦成像、動物模型、遺傳學以及行為和認知研究的結果。
無論腦掃描技術變得多麼令人印象深刻，始終都需要理解認知和行為的人來設計正確的實驗，從而從這項技術中產生最有價值和最有用的結果。將這兩種方法結合使用，可以建立一套強大的工具，這些工具可能產生實際的、臨床上有用的資訊，以及驚人的科學成果。
馬特·沃爾不為任何可能從本文中獲益的公司或組織工作、諮詢、擁有股份或接受資助，也沒有任何相關的隸屬關係。