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科学网威尼斯wns.9778官网活动—美报告称大脑扫描

文章作者:科技中心 上传时间:2020-04-24

美报告称大脑扫描可发现脑发育障碍

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长期以来,科学家一直试图找到快捷而准确发现大脑发育障碍的方法。美国研究人员9月9日发表研究报告称,利用大脑扫描能达到这一目的。

测音准、测乐感、测节奏感,想看一个人有没有音乐“才能”有许多方法。这不,科学家又要跨界帮忙“挑人才”了。一项新研究发现,大脑可以“透露”一个人是不是音乐家。

美国华盛顿大学医学院的研究人员利用核磁共振成像技术,对238名7岁至30岁的志愿者进行大脑扫描,观察大脑各个区域血流等的变化,并根据所获数据绘制大脑发育标准曲线,然后根据这一曲线判断调查对象的大脑发育水平是否与其年龄吻合。

额颞区透露秘密

参与这项研究的神经学副教授布拉德利:施拉加说,这一方法可使医务人员比较准确地判断同年龄段调查对象大脑发育的差别,从而及早发现大脑发育障碍,并进行干预治疗。

这项新研究采用了丹麦奥胡斯大学教授埃尔韦拉·布拉提克所在团队利用功能性磁共振成像记录的大脑活动数据。这些数据出自于18名音乐家和18名非音乐家,参与者们被安排专心聆听6种不同类型的音乐。同时,研究人员利用计算算法提取了音乐中的特征。

比如,如果大脑扫描发现一名7岁儿童的大脑额叶发育处于5岁儿童的水平,医务人员可采取学习疗法刺激这名儿童大脑额叶的发育。

图像显示,大脑的特定区域——右半球的额颞区能够更好地“透露”一个人是否具有音乐天赋,音乐家和非音乐家的大脑在听音乐时的反应是截然不同的。这一区域可以看做是处理音乐的核心结构,受终生音乐训练的影响最多,而右半球是大脑中通常处理音高和音调等音乐元素的部分。

施拉加说,目前大脑扫描只用于检查脑瘤或诊断中风等,却无法揭示与大脑功能紊乱有关的疾病,如自闭症和精神分裂症。如果能通过大脑扫描发现大脑发育障碍,将有助于诊断更多与脑功能异常相关的疾病。

研究人员发现,音乐训练对我们听音乐时的神经反应有着显著影响,这种影响力尽管有音乐喜好、熟悉程度在内的其他因素,还是能够分辨出哪些是音乐家的大脑,哪些不是。

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这一发现与之前的研究结果一致,即大脑如何处理音乐的某些声学特征以及人们说话的语调。

机器算法预测准

之后,研究人员基于“机器学习”开发了一种模型,能够在众多数据集中预测大脑活动。“这次研究的特点在于,我们不再依赖大脑活动的静态图像,而是模拟了大脑处理音乐的方式。”该研究的主要作者,芬兰于韦斯屈莱大学博士后研究员帕斯·萨里说道。

研究人员发现,将时间动态考虑在内,可以显著地改善预测结果。另外,研究人员惊奇地发现,机器学习算法能够相当准确地“看出”听众的音乐才能,正确率达到77%。

这不是科学家第一次测量音乐对于我们大脑的影响了,2016年的一项研究中,墨西哥的研究人员对23名健康儿童的大脑进行了研究。结果发现,经过9个月的训练后,孩子们的大脑变得更加强大。尽管这项研究是以健康儿童作为对象调查完成的,但是科学家们相信这些发现可以用来治疗患有自闭症和多动症的儿童。

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