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为什么在大脑中很难找到快乐

和一个神经成像研究员聊博客。

我来到钱伯斯教授办公室附近一家令人愉快的卡迪夫酒吧与他会面,我们约好在那里吃午饭。他的迪安·伯内特……

我和钱伯斯教授约好在他办公室附近的卡迪夫酒吧见面,我们说好在那里吃午饭。他已经坐在房间的后面,当我进去的时候,他向我挥手打招呼。

克里斯·钱伯斯(Chris Chambers)教授是一位近40岁的澳大利亚人,性情温和,令人放松。当时,他穿着一件t恤和宽松的短裤(尽管外面在下雨),这似乎完全是对文化刻板印象的顺从。他还完全秃顶,“闪闪发亮”。我遇到过几位年轻的男教授,他们的头发很少甚至没有。我的理论是,它们强大的大脑产生的热量从内部烧焦了卵泡。

Pavel L照片和视频/ Shutterstock

不管怎样,我决定冒险一试,说出我想从他那里得到的东西:“我能不能在我快乐的时候用你的核磁共振扫描仪扫描一下我自己的大脑,看看快乐来自大脑的哪个部分?”

大约五分钟后,他终于不再当着我的面笑了。即使是最乐观的人也不得不承认,这不是一个好的开始。在接下来的大约一个小时里,钱伯斯教授详细地向我解释,为什么我的计划是荒谬的。

这不是功能磁共振成像真正的工作方式,或者它应该如何工作。当功能磁共振成像技术(fMRI)在90年代发展起来的时候,也就是我们所说的神经成像的“糟糕的过去”,有很多我们称之为“Blobology”的东西:把人们放在扫描仪中,在大脑中寻找活动的“斑点”。

我最喜欢的一个例子是我参加的第一个会议;有一项名为“国际象棋vs休息的功能磁共振成像”的研究。基本上,你让人们躺在扫描仪里,要么在下棋,要么什么都不做。整个大脑都是活跃的,但在不同的场景下以不同的方式,在象棋场景中,大脑的某些区域会表现得“更活跃”。由此,他们声称这些区域负责国际象棋的过程。这里应用了很多逆向推理:这部分是主动的,我们在象棋中做这些事情,所以这些区域一定是用来做这些事情的。这是工作落后。它像观察汽车引擎一样观察大脑;每个大脑区域必须做而且只能做一件事。

这种方法导致了这些错误的结论;你看到大脑某个区域的活动,并赋予它特定的功能。但这是完全错误的。多种功能包含在多个区域中,这些区域由认知网络处理。这是非常复杂的。这是一般神经成像的问题;当你处理任何主观的事情时,比如幸福,它会更进一步。

尽管我公开加入嘲笑naïve的傻瓜,他们认为你可以用功能磁共振成像(fMRI)来找出下棋在大脑中的位置,但我的内心却因尴尬而死。我希望自己也能做一些类似的事情。用我刚刚发现的一个词来说,我是一个完全的博客作者。

事实证明,使用成像工具来研究视觉是一回事;你可以可靠地控制你的受试者看到的东西,并确保每个受试者看到的是相同的图像,以确保一致性,并以这种方式定位和研究视觉皮层。但要研究钱伯斯教授所说的“有趣的东西”要困难得多;更高的功能,比如情绪或自控。

“问题不在于‘快乐在大脑中的什么位置?这就像问“大脑中对狗叫声的感知在哪里?”而应该问“大脑是如何支持快乐的?”什么网络和进程被用来产生它?’”

像我希望的那样,用一个人做实验,从科学意义上讲是毫无意义的。

钱伯斯教授还谈到了另一个问题:什么从技术层面来说,幸福?“我们说的是什么时间表?”这是一种即刻的快乐吗,就像“这一品脱啤酒真棒!”或者是长期和普遍的,比如你的孩子让你快乐,或者朝着一个目标努力,在生活中获得满足,平静和放松,诸如此类的事情?你的大脑有好几个层次的功能来支持这一切,你该如何解读呢?”

到现在为止,我已经放弃了做实验的所有希望,也承认了自己的想法。钱伯斯教授,尽管我之前担心教授面对低智商的人会很残忍,但他对整个事情很满意,他说他通常愿意让我继续做下去,即使只是提供一个有用的技术演示。不幸的是,功能磁共振成像的运行成本高得令人难以置信,许多研究小组一直在争夺它的使用。如果他浪费宝贵的扫描器时间让一个小丑去探测自己的大脑皮层寻找快乐,可能会让很多人感到不安。

我考虑过自己支付费用,但费用太高了。并不是所有的作家都是J.K.罗琳(J.K. Rowling),就像我的公关人员索菲(Sophie)一样,她在处理向出版商提交的费用时很慷慨,即使是出版商也会拒绝这种要求。一张火车票48英镑,一个三明治5英镑,一杯咖啡3英镑,一天的功能磁共振成像1.3万英镑。我不能让财务部不注意到这一点。

我并没有把这次会议当做是注定失败的事情,而是决定问钱伯斯教授,在我试图将自己的想法修改成更“可行”的东西之前,fMRI方法是否还有其他我需要警惕的问题。

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神经元的秘密伙伴

当我们说到脑细胞时,我们通常指的是神经元:细胞生物学中那些群居的、精力充沛的宠儿,它们将许多分支缠绕在复杂的网络中,并不断地发出电颤振。但是神经元只占一半。阅读更多

事实证明,钱伯斯教授是一个非常敏锐和积极的人,当提到困扰现代神经成像研究和心理学的问题时。他甚至写了一本书心理学的七宗罪1都是关于现代心理学可以也应该如何改进的。

有几个关于功能磁共振成像的重要问题让我明白了用它来建立一个寻找幸福的实验是多么困难。首先,如前所述,它很贵。因此,利用它的研究往往规模相对较小,研究对象数量有限。这是一个问题,因为你使用的主题越少,你就越不确定你的结果是否重要。实验对象的数量越多,“统计能力”就越大。2你就能更自信地相信它们是有效的。

考虑掷骰子。你掷20次,其中25%是6。你掷了五次六。你可能认为这不太可能,但仍然完全可行。这看起来并不重要。现在假设你摇了2万次,其中25%是6。那就是滚动65000次。现在似乎是奇怪的。你可能会认为骰子有问题,它一定是被操纵或以某种方式装载的。心理学实验也是如此;在五个人身上得到同样的效果或结果很有趣,但在五千人身上得到同样的效果或结果可能是一个重大发现。

像我希望的那样,用一个人做实验,从科学意义上讲是毫无意义的。很高兴在我开始之前知道。

很明显,幸福,每个人都经历过的,每个人都想要的,每个人都觉得自己理解的东西,比我预想的要复杂得多。

钱伯斯教授接着解释说,这种花费也意味着重复的实验很少。科学家们发表积极结果的压力(比如,“我们发现了一些东西!”而不是“我们试图找到一些东西,但没有找到!”))。这些更有可能发表在期刊上,被同行和其他人阅读,以改善职业前景和拨款申请,等等。但最好是尽可能重复实验,以证明你的结果不是偶然的。可悲的是,科学家们面临的压力是继续进行下一个研究,做出下一个重大发现,所以有趣的结果往往不会受到挑战,3.尤其是在功能磁共振成像。

所以,即使我可以做我的实验,我真的应该做一遍又一遍,不管结果如何。即使它没有给我想要的数据。这是另一件事。

fMRI提供的数据并不像主流报道所认为的那样清晰。首先,我们会讨论在研究中大脑的哪些部分是“活跃的”,但正如钱伯斯教授指出的那样,“这实际上是无稽之谈。所有大脑的某些部分一直都是活跃的。这就是大脑的工作方式。问题是有多少更多的这些特定的区域是活跃的显著比平时更活跃?”

MaraZe /伤风

为了达到“blobology”的标准,您必须确定扫描仪上的哪些blob是“相关的”。在监测大脑特定区域的活动时,这是一个很大的问题。首先,什么是活动中“显著”的变化?如果大脑的每个部分都表现出波动的活动,那么活动要增加多少才能被认为是相关的?它要达到的临界值是多少?这可能因研究而异。这有点像在一场最新巨星的流行音乐会上,试图通过听最疯狂的尖叫来确定谁是最大的粉丝;可能,但绝不容易,而且工作量很大。

正如钱伯斯教授解释的那样,这导致了另一个明显的问题。

“功能磁共振成像有一个我们称为‘研究自由度’的巨大问题。人们通常不会决定要如何分析数据,有时甚至不会决定要问什么问题,直到他们进行了研究。他们继续前进,他们探索,他们有这个“分岔的花园”的问题,即使是最简单的功能磁共振成像研究,也有成千上万的分析决策要做,每一个都会稍微改变他们得到的结果。所以研究人员要做的就是在最后挖掘他们的数据,找到一个有用的结果。”

这是因为有许多不同的方法来分析复杂的数据,一种方法的组合可能提供有用的结果,而其他方法则不能。这听起来有点不诚实,就像用机关枪对着一堵墙射击,然后在弹孔最密集的地方画出一个目标,然后声称自己枪法不错。这不是很糟,但正朝那个方向发展。但是当你的事业和成功取决于达到目标,而这个选择是可行的,你为什么不去做呢?

但这只是功能磁共振成像实验中所有问题的冰山一角。钱伯斯教授对所有这些问题都有潜在的答案和解决方案:在实际操作之前报告分析方法;在小组之间汇集数据和主题,以提高有效性和降低成本;改变在授予资助和机会时对科学家进行评判和评估的方式。

所有好的,有效的解决方案。这些都没用.我来参加这个会议,希望用一些高科技的魔法来定位快乐是从我的大脑中哪里来的。相反,我的大脑被先进科学的无数问题弄得晕头晕脑,并明显感到不高兴。

汉堡包和幸福都是一个复杂得可笑的资源、过程和行动网络的结果。

钱伯斯教授最终还是回去工作了,我失望地走回家,我的脑袋里嗡嗡作响,不只是我们谈话时喝的两瓶啤酒。我一开始认为,要确定什么让我们快乐,以及快乐从何而来相对容易。事实证明,即使我希望使用的科学技术是直接的(实际上并不是),但显而易见的是,幸福,每个人都经历过的东西,每个人都想要的东西,每个人都觉得自己理解的东西,比我预期的要复杂得多。

我把它看成一个汉堡。每个人都知道汉堡是什么。每个人都明白汉堡。但是汉堡从何而来呢?显而易见的答案是“麦当劳”。或“汉堡王”。或者你选择的另一家餐馆。简单。

只不过汉堡不是在快餐店的厨房里凭空冒出来的。你有牛肉(假设这是一个牛肉汉堡)的地面,形成由供应商馅饼,谁从屠宰场牛肉,让它从一个牲畜供应商,谁提出了牛在牧场和饲养它们,喂它们,消耗大量资源。

汉堡也有小圆面包。这些面包来自不同的供应商,一个类似的面包师,他需要面粉、酵母和许多其他原料(可能甚至是撒在上面的芝麻)一起被捣碎,然后放入烤箱,而烤箱需要不断的燃料燃烧,产生必要的烘焙热量。不要忘记酱料(大量的番茄、香料、糖、工业化过程组装的包装)和装饰(专门种植蔬菜的田地,需要通过复杂的基础设施进行收割、运输和储存)。

所有这些都是汉堡的基本要素。你还需要有人来组装和烹饪它。这是由真正的人来完成的,他们需要食物、水、教育和报酬。而供应汉堡的餐厅需要电、水、热、维护等才能正常运转。所有在这个过程中,你可能会一边盯着手机,一边心不在焉地吃着一个汉堡,这是你普通人甚至都不会注意到的无穷无尽的资源和劳动。

这也许是一个令人费解和复杂的比喻,但这就是重点。仔细观察,汉堡和幸福似乎都是一个极其复杂的资源、过程和行动网络的结果,它们都是熟悉但令人愉快的结果。如果你想了解整体,你还必须看看组成它的各个部分。

所以,如果我想知道快乐是如何起作用的,我需要看看让我们快乐的各种事情,并找出原因。所以,我决定这样做。就在我吃完汉堡之后。

不知道为什么,但我突然想吃一颗。


迪安·伯内特(Dean Burnett)是一名神经科学家,在卡迪夫大学(Cardiff University)医学教育中心(Centre for Medical Education)担任讲师和导师《卫报》的科普博客Brain flap。

摘自快乐的大脑:快乐从何而来,为什么迪安·伯内特。版权所有©2018 Dean Burnett。经出版商同意,诺顿公司保留所有权利。


参考文献

1.钱伯斯,C。心理学的七宗罪:改革科学实践文化的宣言
普林斯顿大学出版社,新泽西州普林斯顿(2017)。

2.异常社会心理学的统计力量
研究综述。变态与社会心理学杂志65, 145 - 153(1962)。

3.另一个经典的心理学发现——你
可以通过微笑来获得幸福——刚刚破灭了。slate.com(2016)。

主要图片拼贴:MedicalRF.com;Fernando Trabanco Fotografia / Getty Images

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