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早上好,我是脑叔,一个爱聊脑的家伙。
什么是大脑健康?
大脑健康是指认知、情感和社会功能处于良好状态,使人们能够发挥自身潜能、保持身心健康并适应人生各个阶段的变化。它并非指没有疾病,而是指大脑能够维持高效、稳定且整合的活动,从而支持日常生活。
大脑衰老是指大脑随着时间推移发生的生物学和功能性变化。它包括结构、连接和代谢方面的变化,这些变化可能会也可能不会损害大脑功能。虽然某些程度的衰退是自然现象,但这些变化的速度和模式因人而异,反映了大脑的脆弱性和韧性。
“脑时钟”是一种机器学习(人工智能)模型,旨在根据脑部扫描或神经活动模式来估算大脑的年龄。它们将神经影像学、电生理学或神经分子数据与整个生命周期中的正常大脑模式进行比较。
因此,通过使用脑时钟,我们可以尝试了解哪些因素使大脑更具韧性,以及哪些因素会加速大脑衰老。
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科学家想探究什么?
我们想知道,创造力是否不仅能带来乐趣和情感上的满足,还能真正从生物学角度促进大脑健康。越来越多的证据表明,参与艺术活动有助于提升幸福感,但我们仍然缺乏对创造力如何影响大脑健康的深入理解。
许多人认为艺术过于神秘莫测,难以进行科学研究,也无法产生生物学上的影响。我们想挑战这两种观点。
创造性的体验,这种令人愉悦且充满人性光辉的事物,是否也能在大脑中被测量?它们是否能像体育锻炼延缓身体衰老一样,帮助延缓大脑衰老?
我们的研究旨在检验创造力是否会影响大脑的生物钟。如果你的生物钟显示你比实际年龄年轻,这意味着你的大脑运转效率高于预期。
他们是如何开展这项研究的?
我们收集了来自不同国家近1400人的数据。其中一些是专业的探戈舞者、音乐家、视觉艺术家或游戏玩家。另一些则是来自同一国家、年龄、教育程度和性别与上述专业人士相匹配的非专业人士。这些非专业人士此前对各个学科领域均无经验。
我们使用脑磁图(MEG)和脑电图(EEG)技术记录了他们的脑部活动。这些技术可以实时测量脑部活动。然后,我们训练计算机模型(机器学习模型)为每位参与者创建脑时钟。
这些模型可以在不到一小时内完成训练。真正的挑战在于收集数百名参与者的数据——从阿根廷到波兰。如果没有世界各地众多研究人员和机构的合作,这几乎是不可能完成的任务。
因此,我们利用脑时钟,根据每个人的数据预测他们的年龄。如果某人的预测脑龄低于其实际年龄,则意味着他们的大脑衰老速度较慢。
最后,我们使用了一种称为生物物理建模的技术。这些模型被称为“数字大脑”,我们利用这些虚拟大脑来理解创造力背后的生物学机制。
机器学习模型(即“脑时钟”)的问题在于,尽管它们可以学习数据中的模式来进行预测,但它们无法重现真实的脑部活动。另一方面,生物物理模型则是数字世界中的“真实”大脑,也就是说,它们是计算机内部大脑的镜像副本。这些模型运用详细的生物学和物理学规则来模拟大脑的运作方式。因此,它们并非人工智能模型,而是“生成模型”,能够根据数学方程式生成大脑活动。
虽然脑时钟可以用来测量大脑健康状况(大脑衰老加速或延缓),但生物物理模型可以解释为什么创造力与更好的大脑健康相关。
他们发现了什么?
在所有创意领域,这种模式都惊人地一致:创造力与更年轻的大脑密切相关。
探戈舞者的大脑看起来比实际年龄年轻七年以上。音乐家和视觉艺术家的大脑看起来年轻五到六岁。游戏玩家的大脑看起来年轻四岁左右。
我们还进行了一项规模较小的实验,让非专业人士在策略游戏《星际争霸II》中进行仅30小时的训练,以观察短期创造性学习是否会产生类似的效果。
即使在这项短期实验中,仅仅经过30小时的创造性训练,参与者的大脑时钟也出现了倒退,大脑年龄减少了两到三年。
人们练习艺术的次数越多,效果就越显著。而且艺术形式并不重要,无论是舞蹈、绘画、音乐还是游戏,都能帮助大脑的关键区域更好地协同运作。
这些区域对于集中注意力和学习至关重要,它们通常会率先衰老,但创造力似乎能够增强并保持这些区域的连接。
我们发现,创造力能够保护易受衰老影响的大脑区域,并提高大脑的沟通效率(类似于修建更多、更大、更高质量的道路来促进国内城市间的沟通)。
这为什么重要?
艺术和科学通常被视为对立的,但实际上它们是盟友。创造力不仅塑造文化,也塑造生物学。我们的研究将创造力重新定义为通往大脑健康和韧性的生物学途径,而不仅仅是一种文化或心理现象。
这项研究表明,参与艺术活动可以延缓大脑衰老,这有助于我们重新构想创造力在教育、公共卫生和老龄化社会中的作用。
从更宏观的角度来看,它拓展了我们对健康老龄化的理解,使其超越了疾病预防的范畴。它强调创造力是一种可扩展、易于获取且深刻体现人性本质的机制,能够维持不同人群和年龄段的认知和情感健康。
所以,如果你想知道创造力是否“对你有益”,答案似乎是肯定的。这不仅有科学依据,而且可以量化,更令人赞叹。你的下一个舞步、下一个笔触、下一个音符,或许就能帮助你的大脑保持年轻状态。
About the author:
Carlos Coronel,Postdoctoral researcher
Agustín Ibáñez,Professor in Global Brain Health at GBHI, Trinity College
脑叔创建了一个名为“丘脑大叔·大脑管家”的知识星球,我把它定位为一本不断更新的大脑进化训练指南,旨在分享大脑认知行为和健康知识、陪伴并帮助脑友们解答大脑认知、情绪健康问题,提升大脑认知,帮助大脑进化,寻找幸福的人生!
声明:本文版权属于原作者,仅用于学术交流!
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