一项新研究表明,平均功能磁共振成像(fMRI)数据会扭曲大脑功能真相,比较不同个体所揭示的连接常与单个个体观察到的连接相反,这可能改变我们研究注意力、冲动性和精神障碍的方法。

对脑活动与反应时间之间关系的分析分为两个层面。第一层面(个体间)是平均反应时间与不同脑区活动之间的相关性。第二层面(个体内部)是每次试验反应变化与脑活动之间的关系。/ Nature Communications (2026)
当人克制冲动,如避免被通知分散注意力、避免说不必要的话或开车时猛踩刹车,大脑会启动认知控制机制,前额叶皮层、额叶、基底神经节等多个区域参与其中。这些过程通过停止信号任务(SST)研究,大脑“减速”速度的指标为停止信号反应时间(SSRT),多数研究比较不同个体SSRT及脑区活跃度。
美国斯坦福大学科学家检验平均数据能否了解个体大脑运作机制,分析了来自青少年大脑认知发展研究(ABCD)的4000多名参与者数据,并将其行为与fMRI结果比较。分析显示,常规方法会扭曲事实,比较参与者数据时活动量和自控力指标有相关性,但分析每个个体时,相关性强度会变甚至逆转,此为辛普森悖论,表明群体统计数据并非总反映真实过程。
为理解差异原因,科学家使用PRAD计算模型,将自我控制分解为反应性和主动性两部分,发现这些过程在大脑中的表征方式不同,且与不同脑活动相关。进一步研究显示,被动控制和主动控制依赖部分不同神经通路,人们自我控制策略不同,影响大脑活动与行为关系。
此外,研究还发现星形胶质细胞是大脑隐秘通讯系统一部分。
这项发表在《自然通讯》杂志上的研究得出结论,对fMRI数据进行平均处理会掩盖或扭曲大脑功能真实模式,理解认知控制等机制,既要考虑个体间差异,也要考虑个体大脑内部动态变化。