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你知道嗎？我們的大腦是如何產(chǎn)生我們的思想、感覺和行為的，一直是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域最根本也最難解的問題之一。

長(zhǎng)久以來，科學(xué)家們普遍認(rèn)為，我們的大腦活動(dòng)模式，是由大腦不同區(qū)域通過一個(gè)由數(shù)萬億細(xì)胞連接組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相互交流決定的。

然而，在最新一期《自然》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)國(guó)際合作研究卻打破了這一傳統(tǒng)觀點(diǎn)。該研究分析了超過10,000種不同的人類大腦活動(dòng)圖，發(fā)現(xiàn)一個(gè)人的大腦的整體形狀對(duì)我們?nèi)绾嗡伎肌⒏杏X和行為的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其復(fù)雜的神經(jīng)元連接。

這項(xiàng)研究由澳大利亞莫納什大學(xué)特納大腦與心理健康研究所、荷蘭烏得勒支大學(xué)、澳大利亞昆士蘭理工大學(xué)和澳大利亞國(guó)立大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員共同完成。

他們采用了物理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和心理學(xué)的方法，推翻了強(qiáng)調(diào)復(fù)雜大腦連接重要性的百年范式，確定了以前未被重視的大腦形狀和活動(dòng)之間的關(guān)系。

具體來說，他們利用了數(shù)學(xué)模型來計(jì)算出大腦中振動(dòng)或激勵(lì)的自然模式，稱為本征模（eigenmodes）。本征模通常用于研究物理和工程等領(lǐng)域的物理系統(tǒng)，直到最近才被用于研究大腦。

他們比較了從大腦形狀模型中獲得的本征模與從大腦連接模型中獲得的本征模在解釋不同活動(dòng)模式方面的效果。

他們發(fā)現(xiàn)，在人們執(zhí)行由神經(jīng)科學(xué)家開發(fā)的探測(cè)人腦的不同任務(wù)時(shí)獲得的超過10,000張

活動(dòng)圖中，活動(dòng)由具有非常長(zhǎng)波長(zhǎng)的空間模式的特征模式主導(dǎo)，延伸的距離超過40毫米。

這一結(jié)果與傳統(tǒng)觀點(diǎn)相反，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，不同任務(wù)期間的活動(dòng)通常發(fā)生在集中的、孤立的活動(dòng)增強(qiáng)區(qū)域，并告訴我們，在了解大腦如何工作時(shí)，傳統(tǒng)的大腦繪圖方法可能只顯示了冰山一角。

更令人驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)，由大腦幾何形狀定義的本征模——它的輪廓和曲率——代表了對(duì)大腦功能最強(qiáng)烈的解剖學(xué)約束，就像鼓的形狀影響它發(fā)出的聲音一樣。

他們證實(shí)了理論預(yù)測(cè)，即幾何和功能之間的密切聯(lián)系是由在整個(gè)大腦中傳播的波狀活動(dòng)驅(qū)動(dòng)的，就像池塘的形狀會(huì)影響一塊下落的鵝卵石形成的漣漪一樣。

這些發(fā)現(xiàn)提高了直接從大腦形狀預(yù)測(cè)其功能的可能性，為探索大腦如何影響個(gè)體行為差異以及精神和神經(jīng)疾病風(fēng)險(xiǎn)開辟了新的途徑。

這也是首次在人類大腦中發(fā)現(xiàn)幾何約束對(duì)功能的重要性，為理解我們?nèi)绾嗡伎?、感覺和行為提供了一個(gè)全新而簡(jiǎn)單的視角。

這項(xiàng)研究不僅揭示了大腦功能背后的物理原理，也為我們提供了一個(gè)重新審視自己和他人思維方式的機(jī)會(huì)。你是否曾經(jīng)想過，你的大腦形狀可能影響了你對(duì)世界的看法？你是否認(rèn)為你和別人有不同的思維模式？歡迎在評(píng)論區(qū)留言分享你的想法！