Для исследования статистики Дэвид Дансон из Университета Дьюка и Даниэле Дуранте из Университета Падуи проанализировали сеть связей белого вещества между 68 отдельными областями мозга у здоровых добровольцев студенческого возраста.Белое вещество мозга находится под внешним серым веществом.
Он состоит из пучков проводов или аксонов, которые соединяют миллиарды нейронов и передают между ними электрические сигналы.Команда под руководством нейробиолога Рекса Юнга из Университета Нью-Мексико собрала данные с помощью метода МРТ, называемого диффузионно-тензорной визуализацией, который позволяет исследователям заглядывать сквозь череп живого человека и отслеживать пути всех аксонов, отслеживая движение аксонов. вода по ним.
Затем компьютеры просматривают каждый из 1-гигабайтных сканированных изображений и преобразуют их в трехмерные карты — электрические схемы мозга.Команда Юнга использовала комбинацию тестов для оценки творческих способностей.
Некоторые из них были мерой решения проблемы, называемой «дивергентным мышлением», или способностью дать множество ответов на вопрос. Они попросили людей нарисовать как можно больше геометрических рисунков за пять минут. Они также попросили людей перечислить как можно больше новых применений повседневных предметов, таких как кирпич или скрепка. Участники также заполнили анкету о своих достижениях в десяти областях, включая изобразительное искусство, музыку, творческое письмо, танцы, кулинарию и науку.
Ответы были использованы для расчета общей оценки творческих способностей каждого человека.Дансон и Дюранте обучили компьютеры анализировать данные и выявлять различия в структуре мозга.Они не обнаружили статистических различий в связи между полушариями или между мужчинами и женщинами. Но когда они сравнили людей, получивших верхние 15 процентов в тестах на креативность, с теми, кто находился в нижних 15 процентах, у людей с высокими показателями было значительно больше связей между правым и левым полушариями.
Различия касались в основном лобной доли мозга.Дансон сказал, что их подход также можно использовать для прогнозирования вероятности того, что человек проявит творческий потенциал, просто на основе структуры сети его или ее мозга. «Возможно, сканировав мозг человека, мы сможем сказать, в чем он, вероятно, преуспеет», — сказал Дансон.Исследование является частью области коннектомики десятилетней давности, которая использует сетевую науку для понимания работы мозга.
Вместо того, чтобы сосредотачиваться на отдельных участках мозга изолированно, исследователи коннектомики используют передовые методы визуализации мозга для выявления и картирования богатой, плотной сети связей между ними.Дансон и его коллеги сейчас разрабатывают статистические методы, чтобы выяснить, зависит ли связь мозга от IQ, чье отношение к творчеству является предметом постоянных дискуссий.В сотрудничестве с профессором неврологии Полом Томпсоном из Университета Южной Калифорнии они также используют свои методы раннего выявления болезни Альцгеймера, чтобы помочь отличить ее от нормального старения.Изучая закономерности взаимосвязей в здоровом и больном мозге, они и другие исследователи также надеются лучше понять деменцию, эпилепсию, шизофрению и другие неврологические состояния, такие как черепно-мозговая травма или кома.
«Обмен данными в нейробиологии становится все более распространенным явлением по сравнению с тем, что было всего пять лет назад», — сказал Джошуа Фогельштейн из Университета Джона Хопкинса, который основал проект Open Connectome и обработал необработанные данные для исследования.По словам Дансона, просто разобраться в огромных наборах данных, полученных в результате исследований мозга, непросто.
Большинство статистических методов анализа данных мозговой сети сосредоточены на оценке свойств отдельного мозга, например, какие области служат узлами с высокой степенью взаимосвязи. Но мозг каждого человека устроен по-разному, и методы выявления сходств и различий в связях между отдельными людьми и между группами отстают.