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通過對大腦成像科學家可以預測一個人的訓練能力

科學家在一項新研究中報告,具有特定大腦特征的人比其他人更有可能受益于旨在增強體液智力的針對性認知干預措施。流體智能是對人適應新情況和解決從未見過的問題的能力的度量。

研究人員說,該研究發表在《神經科學與教育趨勢》雜志上,是第一個將特定大腦結構的大小與人對干預措施的反應聯系起來的研究。這項工作還確定了在支持流體智力方面比以前理解的更重要的大腦區域。

這項研究包括424人,他們的智力測驗均在正常范圍內。參與者被隨機分配到三個干預組之一或一個活動對照組中。一種干預措施是有氧運動。另一種結合運動和認知訓練的方法;第三部分包括正念訓練,運動和認知訓練。在為期16周的研究過程中,積極對照組中的人們從事視覺搜索任務。

在研究的開始和結束時,科學家測試了參與者的流體智能,即他們解決不熟悉的邏輯和空間推理測試的能力。隨機選擇的參與者的子集也接受了MRI腦成像。

“我們想知道的腦結構屬性是否預測個人的干預響應,如通過在流體智力的測試改進測量,”伊利諾伊大學的心理學教授說阿隆巴貝,誰領導的研究與韋恩州立大學心理學教授安娜·多爾蒂。

研究人員使用了經過科學驗證的方法來確定以前的研究與流體智能有關的幾種大腦結構的相對體積。

他們的分析表明,每個干預組中的一些人在干預開始和結束時的流體智力測試方面都比其他人好,并且從培訓中受益的比其他人更多。

這組71個人也共享特定的大腦屬性,從而將他們與其他參與者區分開。

Daugherty說:“我們有足夠多的人展示了這種模式,統計分析實際上將他們識別為一個群體,而與他們所處的干預小組無關”。

在這些參與者中,幾個大腦結構的大小(其中一些與流體智能密切相關)比研究中的其他每個人都大,除了兩個較小的區域:額中部中腦島和海馬旁皮質。

道爾蒂說:“我們注意到,與他們從事的活動無關,有些人在流體智力測量方面有所改善,而有些則沒有改善。”“然后有些人實際上在干預過程中變得越來越糟。”

巴貝說,這些發現解決了認知干預研究中一個持續存在的問題。

巴貝說:“從歷史上看,心理學和腦科學領域的研究一直在尋求開發干預措施,以增強認知能力并促進大腦健康。”“但是這些努力在很大程度上沒有成功。”

他說,這種失敗可能是科學家采用“千篇一律”的方法的結果。

巴貝說:“如果我們假設我們都以類似的方式解決問題,那么就有理由期望每個人都會從相同類型的指導或認知訓練中受益。”“但是研究表明,我們每個人都有獨特的特征,這些特征會塑造我們的認知能力,并影響我們是否將從特定形式的培訓中受益。”

研究人員專注于已知對流體智力很重要的大腦區域。但是他們感到驚訝的是,大腦中的兩個結構-海馬旁皮質和尾狀核-與流體智能測試的改善緊密相關。

道爾蒂說:“我們發現有證據表明,這些地區尤其是杰出人士,這些人是我們在其他參與者的干預下反應最快的。”“這些區域負責視覺空間能力以及在推理過程中使用記憶的能力。”

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