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智商有多高?MRI 脑部扫描一下便知道

2024-11-24 218

你有没有谎报过智商呢?还是你从来不知道自己真实的智商?现在科学家发现一个新方法,透过脑部扫描即可判断智力!

更准确地说,这个新方法不是人为判读脑部扫描,而是经由研究团队研发的机器学习(machine learning)运算法来预测,令人意外的不意外,像这样的“AI 人工智能”科技应用预期很快就会取代“云端”,成为最大的话题和趋势所在了。

这项新研究是由加州理工学院(Caltech)、西达─赛奈医学中心(Cedars-Sinai Medical Center)、意大利萨雷诺大学(University of Salerno)共同合作,团队利用最新的电脑运算工具,透过功能性核磁共振造影(fMRI)扫描休息状态下的大脑活动,以预测一个人的智商。功能性 MRI 可借由侦测大脑特定区域血流的改变来建构出一幅大脑活动的地图。也就是说,fMRI 可在人的大脑没有思考或进行任何事时,透过分析此时的大脑活动模式,一窥一个人的真正的智商──不需要透过数学解题、语汇测试或益智问答就可以判读一个人的智力。

“我们发现,如果让个体只是躺在扫描器下、不做任何事情,此时所测量到的大脑活动模式数据可用来预测他们的智商。”加州理工学院心理暨神经科学生物学教授 Ralph Adolphs 说。

为了训练机器对复杂的人类大脑活动模式进行演算,Adolph 和团队使用一项美国国卫院资助计划(Human Connectome Project,HCP)搜集的数据,这项计划的目的在增进对人类大脑内复杂连结的了解。Adolph 及研究团队使用了将近 900 名参与 HCP 计划的个体脑部扫描和智力成绩,以当作运算基础。

数据经过处理后,团队得出的算法已能在此 900 名个体成功地预测智力(具显著统计差异),西达─赛奈医学中心的博士后研究生 Julien Dubois 表示,这项研究仍有进步的空间,目前的扫描仅是在实际大脑复杂活动中的粗略测量,尚有许多有用的资讯未被揭露和利用。

“目前我们的研究进行相当顺利,但距离耗费数小时完成的智力测验(如魏氏成人智力量表 Wechsler Adult Intelligence Scale)所得成果还有一段距离。”Dubois 同时也指出这项研究内在的挑战难题,“算法是经由给予智力成绩训练出来,那么我们要如何知道这些智力测验成绩是否正确的呢?”针对这个问题,研究团队利用 10 种不同的认知测试以更精准的评估智力,不仅是透过单一的 IQ 测试。

为了从脑部扫描预测智力,算法可以达到人力所未及,即便是经验丰富的神经学专家也无法透过看脑部扫描来判断一个人有多聪明。

“经过适当的训练,这些算法可以回答许多复杂的问题,就像我们现在正尝试找出解答。它们的功能相当强大,但若你问道:‘他们是如何办到的?他们是如何得出结果的?恐怕很难得到这些问题的解答。”共同研究作者 Paola Galdi 表示。

这项研究仅是一个庞大计划的一部分,这个计划的目标在建立可由脑部扫描判断出一个人心智的诊断工具。Adolphs 和团队表示,有一天他们希望能看到 MRI 除了目前用于肿瘤、动脉瘤或肝疾病的诊断外,也可运用在诊断自闭症(autism)、精神分裂(schizophrenia)、躁郁(anxiety)等状况。

“功能性 MRI 尚未提供许多诊断的用途,我们以及许多在此领域努力的团队都正在积极改变这个部分。”Dubois 提到:“唯有透过全世界研究团队一同开采与利用大量的数据才能达成这个目标。”

研究团队以智力做为此项科技的第一个测试项目,是因为智力是稳定的、不会随时间有太大的变化。团队同时也进行了一项平行研究,运用相同的研究群组和方法,试图以 fMRI 脑部扫描预测个体的性格。他们使用的性格测试分为下列 5 个面向量测:

  1. 对体验的开放程度:偏好新体验和想法 vs. 偏好例行事项和可预期性
  2. 自我觉知:自制力和贴心程度 vs. 随性和弹性
  3. 外向性格:社交能力和喜爱交谈程度 vs. 害羞和保守
  4. 认同能力:友善和帮助他人 vs. 反叛和好争论
  5. 精神官能症:自信和倾向正面情绪 vs. 紧张和倾向负面情绪

然而,相同的方法预测性格较预测智力难得许多,但团队对于这样的结果并不惊讶。“数据库中性格评估的结果是由一个简短的自我评估而来,因此很难十分正确的测量出性格,这也是为何我们难以由 MRI 数据推断。”

目前这 3 间不同研究机构的专家团队们联手合作,希望能以这个相当有潜力的初步成果为基础,延续此研究发展,期待不久的将来,结合 AI 人工智能的扫描判读,能告诉我们不仅是我们有多聪明,而是为更多的未知和不确定带来解答。

  • Scientists can predict intelligence from brain scans
  • A distributed brain network predicts general intelligence from resting-state human neuroimaging data
  • Resting-State Functional Brain Connectivity Best Predicts the Personality Dimension of Openness to Experience

(首图来源:shutterstock)

2019-03-11 23:31:00

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