Never

fMRI数据分析变得越来越复杂，复杂到做数据分析的人可能根本不懂底下的数学原理。因此出现了 ten simple rules 这样的系列文章。最近 Friston 也发表了一篇关于 Dynamic Causal Modelling 的文章。文中多是对 DCM 分析中具体问题进行了解释和建议，回答了我很多疑问。虽然这帮大牛们总是不建议新手们使用 DCM 分析，但是随着 fMRI 研究的应用越来越广泛，这种趋势是不可避免的。Ten Simple Rules 也算是一种折衷吧。 关于 MRI 数据分析的 Ten Simple Rules 系列： Stephan K.E., et al. (2009). Ten Simple Rules for Dynamic Causal Modelling. NeuroImage doi: 10.1016/j.neuroimage.2009.11.015 Ridgway G.R., et al. (2008).Ten simple rules for reporting voxel-based morphometry studies. NeuroImage doi: 10.1016/j.neuroimage.2008.01.003 Poldrack R.A., et al. (2008). Guidelines for reporting an fMRI study. NeuroImage doi: 10.1016/j.neuroimage.2007.11.048 另外还有 PLoS Computational Biology 主编写的  Ten Simple Rules 系列，关于如何发表文章，如何读研究生等等，也值得一看。

人对自我的感觉，以及对未来的感觉都要比实际情况好，这种现象在心理学中被称为正性错觉 (positive illusion)。比如，我们经常会计划了一堆事情要在一段时间内完成，但实际完成的数量要远远小于预期的数量。这通常是由于人们的预期过于乐观而造成的。在心理学中研究最多的是所谓高于均数效应 (above-average effect)。如果让一群人估计自己的某一项能力，所有人都会估计自己的能力在平均水平以上，但实际上这是不可能的。 虽然正性错觉是对现实情况的歪曲，但实际它起着重要作用。它可能是进化的结果，一个有正性错觉的人更可能做一些超越现实的努力，更容易在困难的任务中坚持到最后并取得成功。相反，如果一个人过于“现实”，可能在困难面前会过早地放弃努力。其次，正性错觉还对人的心理健康起着重要作用。有了正性错觉，可以让我们自我感觉良好一点，而且让我们可以对未来充满希望。 在最新的Neuroimage上，研究人员用功能磁共振成像 (fMRI)方法研究了正性错觉的神经机制。被试躺在机器中看一系列描述性格的形容词，并比较自己在这些形容词上与其他人的平均水平相比是好是坏。 研究者先比较了被试在判断宽泛的和具体的形容词时大脑活动的差异，发现激活了内侧前额叶皮层 (MPFC), 眶额皮层 (OFC)和背侧前额叶 (dACC)。其中MPFC是已经被发现的与自我加工相关的区域。接着研究者再看不同被试正性错觉的程度是否与这些区域的激活水平相关。意外的是，MPFC并没有发现与正性错觉相关；而相反，OFC及dACC都显示了与自我正性错觉程度的负相关。即被试OFC和dACC的激活水平越弱，则正性错觉越强。这个负相关很有趣，似乎说明大脑中缺少了某种神经加工过程，反而会增加正性错觉。与此相对应的是脑损伤病人的行为表现。如果病人OFC损伤，则他会比其他人更认为自己的行为是好的。大脑的眶额皮层 (OFC)也许对人们正确的认识世界起着重要作用。 Beer, J., & Hughes, B. (2009). Neural Systems of Social Comparison and the “Above-Average” Effect NeuroImage DOI: 10.1016/j.neuroimage.2009.10.075

人们总认为自己是理性的动物，认为做事情前深思熟虑会帮助自己做判断。但很多心理学研究却表明，深思熟虑也许会导致更差的判断。相反，一段时间无意识的思考也许会帮助做出更好的判断。Psychological Science 上的一篇新文章提出了新的证据。 在实验1中，研究者共找了352名阿姆斯特丹大学的大学生被试，让他们预测2周以后荷甲联赛中4场比赛的结果。实验分成3个条件：第一组被试在被介绍完4场比赛的球队之后立即做出判断；第二组被试被要求思考2分钟之后再做出判断；而第3组被试被称为无意识思考组，他们在这2分钟内要完成一个2-back工作记忆任务，然后再做出判断。2-back任务需要被试把注意集中到任务中去，因此被试无法有意识的思考比赛预测，但是可以进行无意识的思考。同时，根据被试自己报告的对足球的熟悉程度，被试被分为专家组和生手组。 结果如图所示，专家组的预测成绩要高于生手组。有意思的是，专家组在进行无意识思考时的预测成绩最高，有意识思考其次，立即判断最低。而生手组恰恰相反。虽然专家组比生手组预测成绩高，但自我报告的对足球的熟悉程度与预测成绩并不是简单的相互对应。只有在无意识思考的情况下，自我报告的熟悉程度才与预测成绩相关，而有意识思考和立即判断条件都不存在相关。 无意识思考理论 (unconscious-thought theory, UTT)认为，无意识思考可以正确区分客观信息和其他信息，因此可以帮助做出更准确的判断。为了验证这个理论，在实验2中，研究者在让被试预测世界杯的比赛结果之后，还让他们判断世界杯参赛球队的世界排名。实际上，世界排名是最好的一个预测比赛胜负的客观指标。UTT理论预测，被试在无意识思考条件更可能运用客观指标，而在有意思是靠或无思考条件下则不会。结果与预期相符，预测世界排名的准确性只有在无意识思考组才与预测准确性显著相关，而在立即判断和有意识思考组都没有相关。也就提示了只有无意识思考组恰当的使用了客观的信息进行预测。 有意识思考为什么会使预测成绩下降？根据UTT理论，在有意识思考时，被试也许很难区分客观的判断因素及其他的主观因素，比如个人好恶、感情等。而最简单的客观指标往往被忽略。也许，为了排除感情等主观因素的干扰，少进行深思熟虑也是有好处的。 Dijksterhuis, A., Bos, M., van der Leij,...

今天发现的这个有趣的研究，是在09年 Human Brain Mapping 年会上报告的一个研究。研究的被试是1名18英寸长、3.8磅重的死鱼。死鱼同学的任务是躺在MRI机器里看一系列的图片——图片中包含一个处在某种情景下的人——并判断这个人会在情境中体验到什么情绪。实验设计与数据处理与一般人类被试的实验没有差别。下面就是结果： 在使用 p(uncorrected) 其实研究想说的是很多fMRI研究的不靠谱，也就是多重比较校正问题。如果我们单独抽取一个样本进行t检验，得到 p 但问题依然还存在。其实问题谁都知道，但实际操作中确有问题。因为进行了校正，想要得出激活的结果酒都没有了。因为多重比较校正的目的只是保证激活的结果不是随机事件造成的，它造成一个连带后果是标准过于严格，从而会拒绝很多真实存在的效应。因此问题在这里总是纠缠不清。按照作者Graig M. Bennett的看法，以后最好同时报告校正以后的结果以及没校正的结果，这样可以让其他研究者自己判断结果的意义。 这个研究的标题：Neural correlates of interspecies perspective taking in the post-mortem Atlantic Salmon: An argument for multiple comparisons correction Poster地址: http://prefrontal.org/files/posters/Bennett-Salmon-2009.jpg

对于汶川地震这样8.0级的大地震，给人们带来的不仅是失去亲人和财产的损失。对于幸存者来说，他们的精神创伤也是巨大的。其中很大一部分幸存者会患上 急性应激障碍 (acute stress disorder, ASD)或者创伤后应激障碍 (Post-Traumatic Stress Disorder, PTSD)。成都华西医院领衔的一组研究者，在地震后一个月内检查了44名幸存者的脑功能，取得了第一手资料。结果显示，虽然身体健康，但灾害对这些幸存者的脑功能产生了影响。 研究中被试躺在MRI机器里不作任何任务，接受约7分钟的脑功能扫描。这种静息态 (resting state)的研究设计目前在国内很流行。一是因为这种实验不用任务，操作方便。第二是由于北师大臧玉峰老师的推动，使得静息态数据分析的方法也简便易行 (http://restfmri.net/)。这个研究中作者对静息态数据使用了两种分析方法。首先是计算被试大脑各区域的低频振幅 (regional amplitude of low-frequency fluctuations, ALFF)。ALFF指的是大脑自发的 0.01-0.08hz 的低频振荡，它反映了大脑区域同步化活动的特征。分析结果发现，相比于控制组被试，幸存者大脑内前额页皮层、中央前回，以及脑岛和纹状体的低频振幅变得更强，而且幸存者这些区域的低频振幅强度与自己焦虑和抑郁问卷的得分呈显著正相关。 另外一种分析方法是功能连通性 (functional connectivity)，即计算大脑不同区域之间的联系强度。与激活的结果相反，幸存者在边缘系统以及纹状体之间的功能连通性显著降低。这些区域包括杏仁核、海马、脑岛、前扣带回等。 这篇文章是第一篇在灾后很短时间内检查健康幸存者的脑功能的研究报告。发现了一些区域的激活水平的增高，以及另一些区域之间联系的降低。这些脑功能的改变可能是幸存者产生创伤后应激等心理创伤的原因。根据这些结果可能可以帮助我们确定哪些需要早期治疗的人，以帮助他们降低创伤带来的长期影响。 当然，对与这篇发表在PNAS上的牛paper，个人觉得还有一些问题。 首先，低频振幅的测量方法虽然已经被广泛应用，但它究竟反映了什么脑机制还不清楚。实际上现在已经有了更直接测量大脑血流量的方法，比如 ASL perfusion f...

想像一下，如果高考时考生面对的不是白纸黑字的试卷，而是对着电脑做一些任务，同时脑袋上被贴上电极，记录他们的脑电活动。也许有一天，这样的场景就会成为现实。最新的研究发现，错误相关负波 (ERN)，一个与错误监控和认知控制有关的脑电成分，可以预测一个人在大学的学习成绩。 被试要完成的任务很简单，就是以前经常提到的 stroop 任务 -____- 。实验中给被试呈现一系列表示颜色的词语，让被试判断字体颜色。而词语本身表示的颜色与字体颜色可能一致，如红；也可能不一致，如蓝。在不一致条件下，被试需要调动认知资源进行认知控制，抑制自己自动加工语义信息的倾向，而只靠颜色信息进行任务。 实验同时还记录被试的脑电信号。主要关心的脑电成分是在被试犯错误后 100 毫秒左右出现的负向成分，即错误相关负波 (error related negativity, ERN)。ERN通常被认为由前扣带皮层产生，反映了被试对行为表现的监控，以及对错误的检测。之前的一些研究已经发现，47% 的 ERN 的变异是由遗传因素决定的，因此可以把它看作一种人格特质一样的属性来看它是否可以预测个体的行为反应。 实验结果很清楚，学习成绩越高的被试，他犯错误之后的 ERN 反应也越高，两个的相关可以达到-0.4。另外一个相似的行为指标是，在被试犯错误之后的下一次反应中，被试的反应时会显著变慢。在这个研究中，学习成绩越高的人，在犯错误之后的下一次反应中反应时变慢的越多。 这个研究表明学习成绩的好坏与与错误的监控以及认知控制有很大的关系。用实验室中短短1个小时的实验就可以预测一个人在学校里的学习成绩，这是一个很有趣的结果。也许今后的考场上出现的将是各种古怪的认知任务和脑袋贴满电极的被试，而不是面对白纸黑字的试卷俯首狂书的考生。 当然，ERN强度与学习成绩之间的因果关系并不确定。也许是 ERN 强的人，他的错误监控与控制机制比较好，因此容易取得好成绩；但也可能是因为他学习很努力，取得了好成绩，同时努力学习也把 ERN 波形训练得更强。 更要注意的是，ERN 强度高不一定是好事，因为很多病人都会表现出更强的 ERN 反应。仔细想想这个，很有意思 :) Hirsh, J., & Inzlicht, M. (2009). Error-related negativity ...

    Psychological Science 上的最新研究发现，倒着走路时有助于人更清醒的思考。当然，这里说的倒着走，指的是朝背后的方向走，而不是向欧阳峰一样手脚倒立。:)     研究做的很简单，研究者要求被试向前、或向后、或向左、或向右走4步，随后对着在架子上可以跟着被试移动的电脑上完成 Stroop 任务。Stroop 任务是让被试说出屏幕上的单词的颜色。而单词表示的意义可能与和单词本身的颜色相同，如“ 蓝 ”，也可能不同，如“ 绿 ”。如果单词本身的颜色与意义表示的颜色不一致，则反应速度会变慢，这通常反应了被试要去抑制自动读出单词语义的趋势。     结果发现，在读一致的单词时，被试的反应不受运动方向的影响。而在读语义与颜色不一致的单词时，向后走后被试的反应最快。     为什么朝不同方向走了两步就会影响思维？这涉及到了最近很火的 Embodied cognition  。Embodied cognition 在国内很诡异的被翻译成了具身认知，让人听得一头雾水，实际上就是说人的思维或认知过程会受到身体的影响 (the nature of the human mind is largely determined by the form of the human body)。同时，一个特定的动作也可能与一种认知或情感状态相联系。其中研究最多的是趋向和逃避反应。比如研究已经发现，弯曲或伸展手臂会分别使人更倾向于喜欢或不喜欢的某一个东西。因为弯曲手臂涉及将东西拉向自己的动作，而伸展手臂涉及将东西推离自己。     而这项研究表明了趋向和回避动作还会影响人的认知控制。因为回避动作通常和危险相联系，因此也就更容易触发认知资源的分配，从而促进思维以解决面临的困境。因此，当你遇到难题时，倒着走也许可以帮助你解决问题。 Koch, S., Holland, R., Hengstler, M., & van Knippenberg, A. (2009). Body Locomotion as Regulatory Process: Stepping Backward Enhances Cogni...

    今天NeuroImage刚in press 的一篇文章 ( doi )，介绍了一个新的研究fMRI数据功能连通性 (functional connectivity)的工具箱 ( MATLAB Toolbox for Functional Connectivity )。     初步的扫了一下文章，这个工具箱针对的是已经定义好的若干区域之间的functional connectivity，不能做voxel-wise的分析，也不关注时间序列和其他因素的交互作用 (比如PPI)。不过在计算几个区域间functional connectivity的时候提供了很多种方法。对于整个时间序列，可以计算cross-correlation, cross-coherence, mutual information。而对于多于两个区域，还可以计算偏Partial cross-correlation/coherence/mutual information。对于事件相关序列，可以计算trial-by-trial的相关。对于有实验设计的fMRI序列，直接做correlation实际上意义不大。文章也提到了可以用残差序列或者低频滤波之后 (滤掉实验设计相关成分)的序列再进行functional connectivity分析。文章中还对各种方法进行了比较，有空要好好研究一下。 工具箱地址： http://groups.google.com/group/fc-toolbox Zhou, D., Thompson, W., & Siegle, G. (2009). MATLAB toolbox for functional connectivity NeuroImage, 47 (4), 1590-1607 DOI: 10.1016/j.neuroimage.2009.05.089

    神经科学日渐流行，这一趋势也在影视剧中体现出来。比如很火的美剧 Lie to Me (别对我撒谎)，以情绪研究的大牛 Paul Ekman 为原型。而作为脑科学研究也很发达日本，也出了一部 Mr. Brain (脑神探)，也值得一看。     据说这是一部偶像剧，可惜我对日剧不太熟悉。女主角绫濑遥演过“我的机器人女友”，还算是脸熟。而大神木村拓哉，我只能搜索了他以前的照片，才把他和以前的印象对应起来。     不说偶像，说说剧里面的脑科学元素。编剧或者顾问似乎比较熟悉记忆方面的研究，剧里出现最多的脑区就是海马或海马旁回。记忆提取时会激活海马旁回，因此剧中一直把海马旁会的激活作为判断嫌疑人是否看过某一图片的证据。可是海马旁回应该是躺着的，可是剧中3维重建出来的海马结构是立起来的，看起来怪怪的。     剧中看起来很亲切的东西就是MRI。估计是为了拍摄需要，机器做成上下两个圆盘，这样可以拍到演员在机器中的动作。而真实的MRI机器是把人放在圆柱形的洞里边，有幽闭恐惧症的病人还不能进行MRI扫描。MRI可以用来扫大脑结构像，也可以测量大脑的局部血流量，作为大脑神经活动的测量指标。比如刚才说的对比嫌疑人再看熟悉图片和陌生图片时的脑血流差异，就可以发现涉及记忆提取的海马旁会的激活。虽然现在的技术远没有达到让被试看一幅图像就能得到可靠的海马旁会的激活，但是总体的思路还是比较靠谱的。:)     当然，剧中还有一些小bug。比如第3集中，女医生头部损伤。医生说损伤了威尔尼克区，可是片子显示的是前颞叶。最后给女医生看未婚夫的照片，说是激活了杏仁核，可是片子上显示的红色区域分明是在脑室(见右图)。     总之这部剧还算比较靠谱，看多了美剧的朋友们可以换换口味了。:)

    记得去年的一篇文章 ( doi )发现男性在见到金发美女时智商会下降。现在又有一篇文章，发现男性在和女性交流后认知能力会下降。看来“女人是老虎”，男士们要小心了......     在实验一中，40名男性被试被分配与一名男性或女性实验助手交流7分钟。在交流的前后，被试各完成一次 2-back 任务。2-back 任务就是给被试呈现一系列的刺激，比如字母，然后要被试判断当前一个字母与之前第2个字母是否相同。这个任务需要被试在工作记忆中不断更新和保持一定数量的字母，是测试工作记忆的一个常用范式。结果发现，男性被试在与女性助手交流后 2-back 任务的反应时要显著慢于与男性实验助手交流后的反应时。而且根据被试对女性助手吸引力的评分，还发现被试对女性助手吸引力评分越高，则之后的反应越慢。     在实验二中还包括了女性被试。这样研究者将被试随机分成同性或异性配对进行交流。同样在交流的前后让被试分别完成一种认知任务 (Simon task)。结果如图显示，女性的认知任务成绩不受和同性或异性交流的影响；而男性被试在于异性交流后认知任务会显著变慢。     研究者认为,男性在于异性交流时需要更多的自我表现，以给对方留下好印象。由于这种高水平的自我表现占用了认知资源，所以就会在接下来的认知任务中成绩下降。有意思的是，不管男性被试是单身还是处于恋爱中，认知功能的下降都是一样的。当然，这样的结果以及解释可能与被试群有关。参加实验的被试是平均年龄20岁的大学生，因此在与陌生女性交往的时候可能更想给对方留下好印象，但如果是成熟的成年人也许就没有这种效应出现了。     其实对这样的结果，解释也很多。比如也许男性被试与女助手交流得太兴奋了，所以才会在接下来的实验中反应变慢。个人觉得在测量一个人的认知能力时，反应时实在不是一个好的指标。也许需要找到更好的测量指标才能使结果更令人信服。而且只凭一两个简单的任务就下结论认知功能下降这也是不适合的。这就好像被试把手在热水里多放了一会就说被试更能抵御疼痛一样，有点过度解释了实验结果之嫌。不管怎样，对这样的研究就当成娱乐吧。 Karremans, J., Verwijmeren...