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科學家芭芭拉:大腦就是這樣影響決策的

作者:管理員 時間:2018-04-16

3月26日,首屆上海—劍橋認知神經科學論壇在復旦大學舉行。英國神經科學學會前主席、劍橋大學心理學系教授特雷弗·羅賓斯(Trevor W. Robbins),國際神經藥理學大會計劃委員會聯合主席、英國醫學科學院院士芭芭拉·薩哈金(Barbara J Sahakian),中國科學院院士、中科院神經科學研究所所長蒲慕明,復旦大學類腦智能科學與技術研究院院長馮建峰作為特邀嘉賓參加首屆論壇并發表主題演講。
據悉,復旦大學正致力于打造腦與類腦智能國際創新中心,目標是建成國際規模最大的腦科學數據庫平臺和腦疾病數據平臺,發展類腦智能理論和算法程式,建設高性能并行分布式超級智能算法庫等研究平臺。而此次特雷弗·羅賓斯和夫人芭芭拉·薩哈金團隊加盟,將與蒲慕明、馮建峰共同領銜開展上海—劍橋認知神經科學的團隊合作。
會后,澎湃新聞專訪了Barbara J Sahakian(以下對話稱“芭芭拉”)。這位從小成長在美國波士頓,后來到英國劍橋大學學習精神藥理學的女科學家,在神經科學領域享有國際聲譽。她最知名的工作包括,提出了抑郁癥當中的“冷”認知和“熱”認知缺陷,以及將膽堿酯酶抑制劑用于阿爾茨海默病的早期發現和早期治療等。同時,她還參與開發了一系列認知能力訓練的游戲,并且是英國多部心理學暢銷書的作者。
國際神經藥理學大會計劃委員會聯合主席、英國醫學科學院院士芭芭拉·薩哈金
研究腦健康的動力:關心人本身
澎湃新聞:為什么選擇腦健康作為研究方向?你在這方面的長期動力來自哪里?
芭芭拉:一直以來,我對于人本身,以及怎么幫助他們去解決精神健康問題很感興趣。我希望我的研究能夠幫助患者及早發現問題,從而為他們提供更好的治療和結果。
澎湃新聞:這種喜歡幫助的性格與你的家庭有關嗎?
芭芭拉:我的父母都是哲學家,無疑影響了我的思想。他們非常關心人本身,尋找社會中的弱勢群體,幫助他們。
澎湃新聞:能談一談你的學習經歷嗎?
芭芭拉:本科時期,我在美國學習的是心理學和哲學。我對大腦是如何產生思維和行為的理論,一直很感興趣,于是我后來去劍橋大學念了博士,在麻省理工學院讀了博士后。
之后在英國倫敦接受的臨床心理學培訓,讓我找到了實際的解決方案和治療方法,去幫助患者改善生活。
澎湃新聞:你和丈夫都是神經科學方面的專家,你們會彼此影響嗎?
芭芭拉:是的,我和丈夫在英國劍橋相遇。我在波士頓長大,來劍橋大學攻讀博士學位,特雷弗·羅賓斯剛在那兒擔任講師。我來到劍橋實驗心理學系時,他正好不在。他們告訴我,哦,你想研究的正好是特雷弗·羅賓斯感興趣的東西。
當特雷弗·羅賓斯從哥本哈根工作回來后,我們開始彼此討論相關的研究,結果一拍即合。到現在為止,我們對自己的工作還是充滿激情,并且樂于鼓勵學生。培養年輕學生并幫助他們發展事業,這點非常重要。
澎湃新聞:你們倆的工作方式有什么不同嗎?
芭芭拉:是的,我們有重疊的部分,但是各自有不同的側重點。他對大腦的機制更感興趣,而我對治療和臨床實踐更感興趣。
大腦是怎么影響我們決策的?
澎湃新聞:你參與編寫了《壞行為》(Bad Moves)與《性、謊言與腦掃描》(Sex, Lies&Brain Scans)這兩本書。書名聽上去都很有趣,它們具體講了什么?
芭芭拉:《壞行為》由我和Jamie Labuzetta合著,討論了冷認知和熱認知,以及人們在患了精神障礙或者大腦損傷之后,決策能力會如何受到損害。
我們經常做出決定,以至于我們將這種能力視作理所當然。但如果大腦受傷或者疾病讓我們失去了這種能力,會發生什么呢?《壞行為》討論的就是這個話題,以及神經生物學當中的冷熱決策。
《性,謊言與腦掃描》由我和Julia Gottwald共同撰寫。它涵蓋了fMRI(功能磁共振成像)和AI的一些最有趣的研究技術,包括機器學習。功能磁共振成像允許觀察大腦的實時活動,可以將消耗了更多氧氣的大腦區域突出顯示出來,說明這部分區域正在進行神經活動。研究人員可以研究并繪制出當人們執行特定任務,體驗特殊情緒,或想象他們正在從事某項體育活動比如打網球時大腦中活躍的部分。事實上,fMRI已經習慣于用來識別處在植物人狀態的患者的意識活動,甚至可以讓醫生與他們進行交流。
澎湃新聞:剛才談到冷熱認知,你很早提出了抑郁癥中的“熱”和“冷”認知缺陷。能談一談什么是冷熱認知以及它們的應用嗎?
芭芭拉:“熱”認知屬于情感型的認知和社會認知。你必須了解別人在想什么、他們的情緒是怎樣的,而這些在自閉癥和抑郁癥等精神疾病中,經常受到影響。
“冷”認知是非情感型的認知。打個比方,當你在思考和準備問我的問題時,用到的就是“冷”認知。
它們都非常重要,因此需要保持它們的平衡。但是這種平衡,在一些精神類疾病中顯然是受到了干擾,需要重新調整。
澎湃新聞:你在書里談到,大腦區域的損害或異常會影響我們的決定,這是怎么發生的呢?一個朋友告訴我,不該在晚上做出決定。
芭芭拉:我想你的朋友可能是說,不要在疲憊時做出決定,因為你的大腦此刻不能有效地工作。研究表明,時差和睡眠不足會影響大腦和認知能力,讓你可能做出低質或糟糕的決定。所以做重要的決定時,最好能休息好,并且有一個良好的睡眠。
我們大腦的前部分,是我們用于決策的神經網絡的一部分,被稱為大腦的額葉。在額顳癡呆中,大腦額葉的漸進性損傷,會影響患者做決定的能力。
澎湃新聞:強迫癥,可以認為是腦部異常影響了行為的典型疾病嗎?
芭芭拉:是的。強迫癥患者表現出來一些強迫行為,比如因為擔心污染過度洗手。我們以目標為導向的行為方式,對于他們來講,非常困難。
我們有一個平衡的目標導向系統和習慣系統。在強迫癥患者中,這些系統失去了平衡,他們表現出更大的習慣行為。他們會意識到這個問題,并發現他們無法控制自己的行為,從而感到痛苦。
澎湃新聞:不安全感是不是也是影響強迫癥的一個因素?同時,有些患強迫癥的人無法將自己的感受告訴父母,他們可能不被理解,生活對他們來說變得很難。
芭芭拉:當然,許多患有強迫癥的人可能為不確定而感到焦慮,他們當中的很多人同時也經歷了抑郁癥。
確實,無法分享感受使整個問題變得更糟。談論心理障礙,并尋求幫助和支持很重要。有些國家提供了網上認知行為的治療,這可能會讓一些人更容易尋求幫助,并避免羞辱感。
精神障礙患者在增加嗎?
澎湃新聞:你提到過英國的抑郁癥患者有增加的趨勢,有這方面的統計數據嗎?
芭芭拉:舉個例子,自殺成了現在25歲以下的男性最常見的死亡形式。另外我們知道,每四個人中就有一個人會在他們的一生中的某一時刻,患上一種常見的精神健康障礙,與此相關的經濟負擔也在增加。研究表明,75%的精神疾病開始于24歲之前。
英國醫學科學院正在籌劃一個會議,討論青春期和這一時期的大腦發育。這將有助于我們了解在這個關鍵的發展時期,發生了什么事情——例如,環境中的壓力(比如學校的壓力)和社會的壓力是什么。有證據表明,當大腦處于發育階段時——這一階段可以持續到20—25歲,這種壓力可能會產生更大的影響。
澎湃新聞:中國精神障礙患者的診斷人數也在增加。這與基因和環境有關嗎?
芭芭拉:是的,兩者相互作用。這涉及到許多基因,每個基因都具有小的影響,合起來增加了心理健康障礙的風險或脆弱性。然而,環境(如家庭)也有很大的影響。因此單單只是基因或是環境,都不足以產生疾病。這意味著有了這些基因,并不會確保你患上相關的精神障礙——這也意味著如果你在一個健康的環境中長大,有一個充滿愛的家庭,去一所好的學校,所有的這些,可以幫助保護你免受基因缺陷的疾病。
我們研究了一群青少年,從他們6歲前開始隨訪,其中一些人曾經歷過身體和精神虐待。研究發現,遭受過虐待的青少年有了認知上的變化,他們表現出負面偏見,換言之,這些青少年以非常消極而不是積極的態度看待生活,他們對負面信息非常敏感。在進一步的隨訪中,這些偏見預測了哪些人接下去會接受抑郁癥診斷。但被診斷為抑郁癥的人,不僅僅遇到虐待,也有特殊的遺傳影響。所以遺傳和環境的相互作用是非常重要的。
澎湃新聞:中國對于精神障礙的早期診斷尚未普及,這可能和心理疾病的“污名化”有關?
芭芭拉:是的,但是社會需要改變和認識到,良好的心理健康與身體健康同樣重要。英國四分之一的人在他們人生的某個時候會患上精神疾病,我們應該把一些常見的精神疾病,如抑郁癥、焦慮癥,看做是日常生活中的問題。
已公布的研究表明,英國的強迫癥患者平均等待診斷的時間大約是11年。如果有人患病11年,還沒有接受治療,治愈就會變得更加困難。但人們很難讓自己的身體疾病,拖著11年不看。如果精神健康障礙患者能及早診斷,得到有效治療,他們在參與日常工作和家庭日常活動及其個人發展方面的結果會更好。
澎湃新聞:我們應該如何找到更好的治療方法? 
芭芭拉:我們需要及早發現問題,以及更敏感的評估工具,測試人們的認知能力,如感知、注意力、學習、記憶、決策等。我在美國和英國幫助成立了一些早期發現老年人記憶問題的診所。這些進展被用于發表在柳葉刀上的藥物治療阿爾茨海默病的早期研究。
幾年前,我為英國醫學雜志撰寫了一篇論文,題為“使用它或失去它”(Use it or lose it)——這意味著你必須保持大腦活躍。當老年人退休后,保持大腦活躍尤為重要。保持大腦適應的一種方式是體育鍛煉,如快速行走,這被證明在腦部區域如海馬中產生新的腦細胞。但一些老年人更傾向于認知訓練,他們可能發現鍛煉更困難。
澎湃新聞:中國現在有個現象,許多年輕人去往大城市,留在老家的父母生活很孤獨。在你看來,這是一個問題嗎?
芭芭拉:是的。在英國政府的一個項目中,我和其他人確立了五種心理健康的方式,其中之一就是維持社交關系,因為社交網絡可以幫助你面對日常生活遇到的問題。
大腦研究中的創新模式
澎湃新聞:你還參與開發了劍橋大學的記憶訓練游戲Wizard Game,能談談你開發的游戲嗎?
芭芭拉:Wizard,現在是PEAK game一款用于提高記憶力的游戲。另外還有Game Show,是用來改善輕度認知障礙的老年人的記憶力。目前,我與同事們一起在開發一款游戲,用來幫助那些患有注意力缺陷多動障礙(ADHD,多動癥)的兒童和青少年提高注意力和專注力。
有意思的是,健康的人現在也遇到了注意力問題。隨著計算機和手機的大量使用,人們的注意力變得短暫、分散,并容易分心,所以這種提高注意力的新游戲,對健康的人可能也適用。
澎湃新聞:開發游戲是一件很有意思的事,除了研究之外,你還有其他的興趣嗎?
芭芭拉:我對視覺藝術和戲劇非常感興趣。我是劍橋大學科學節的常客,經常在活動上談藝術對于大腦和個人發展的積極影響。
我常去博物館和劇院。最喜歡的是莎士比亞的戲劇,而《哈姆雷特》我最喜歡的戲劇——這是一出非常“心理學”的劇。在倫敦巴比肯藝術中心觀看本尼迪克特·康伯巴奇出演的《哈姆雷特》,是一段美妙而難忘的經歷。
澎湃新聞:你怎么看待這次與復旦大學的合作?
芭芭拉:這次與復旦大學、馮劍峰教授的類腦智能科學與技術研究院合作,讓我感到很興奮。計算機模型和人工智能技術(如機器學習和深度學習),結合非常大的數據集,可以幫助我們了解健康和疾病中的大腦。
這是一項創新而重要的工作,將為心理健康障礙如阿爾茨海默病、精神分裂癥、自閉癥和抑郁癥帶來新的治療方法。我們最終的目標是了解這些疾病,預防它們的發生。
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