神經科學長期以來一直從組成部分的角度來研究大腦:視覺皮層處理我們所見之物,布羅卡區是語言中心,等等。然而,隨著我們對大腦的理解不斷深入,越來越清楚的是,更準確的模型取決於這些模組如何在電路中連線在一起。一種稱為彌散張量成像 (DTI) 的技術為我們提供了一種工具來探測這些連線的本質。最近的一項研究表明,例如,一個人越是尋求新的體驗並依賴社會認可,其大腦中參與獎勵、情感和決策的區域之間的連線就越強。
認知神經科學家 Michael Cohen 和他在德國波恩大學的同事詢問了 20 名成年人尋求新體驗和依賴社會認可的頻率。然後,他們使用 DTI 來觀察受試者的白質,白質連線著大腦的不同區域。認知和高層次處理發生在灰質中,灰質主要存在於大腦外層,由神經元的主要細胞體構成。另一方面,白質由神經元的細長“臂”組成,稱為軸突,電訊號沿著軸突傳播。(大腦的這個內部部分看起來是白色的,因為軸突包裹著髓磷脂,一種白色的絕緣蛋白,有助於訊號更快地傳播。)
Cohen 的團隊發現,受試者越是尋求新的體驗,他們從海馬體和杏仁核(大腦中參與決策和情感的區域)到腹側紋狀體和內側紋狀體(處理與情感和獎勵相關資訊的區域)的連線就越強。科學家們還發現,最依賴社會認可的受試者,其紋狀體和前額葉皮層(大腦中參與高階決策的區域)之間的連線比正常人更強。
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但是,這些強度各異的連線究竟意味著什麼?DTI 透過測量水流來繪製白質束,但目前尚不易解釋:沒有人確切知道白質連線的強度或豐富程度與神經元通訊質量之間有何關聯。但是,使用該技術的研究已經揭示了白質在健康方面的重要作用。白質功能障礙或受損可能導致多發性硬化症、阿爾茨海默病和癲癇,去年發表的一項研究表明,戀童癖者連線大腦性喚起區域的白質較少。
“以前從未有可能將認知和行為與大腦的內在連線聯絡起來,” Cohen 說,他現在在阿姆斯特丹大學和亞利桑那大學之間分配時間。“更好地理解大腦的通訊網路將有助於更好地理解大腦如何支援認知、情感和社會功能,以及,也許更重要的是,為什麼大腦各部分之間的斷開連線可能導致精神分裂症、自閉症和藥物濫用等病理。”
注意:本文最初以“發現連線”為標題印刷。