Для исследования статистики Дэвид Дансон из Университета Дюка и Даниэле Дуранте из Университета Падуи проанализировали сеть связей белого вещества среди 68 отдельных отделов головного мозга в здоровых волонтерах возраста колледжа.Белое вещество мозга находится под внешним серым веществом.
Это состоит из связок проводов или аксонов, которые соединяют миллиарды нейронов и несут электрические сигналы между ними.Команда во главе с нейробиологом Рексом Юнгом из Университета Нью-Мексико собрала данные, используя метод МРТ, названный отображением тензора распространения, которое позволяет исследователям всматриваться в череп живущего человека и прослеживать пути всех аксонов следующим движение воды вдоль них. Компьютеры тогда прочесывают каждый из просмотров на 1 гигабайт и преобразовывают их в трехмерные карты – монтажные схемы мозга.Команда Юнга использовала комбинацию тестов, чтобы оценить креативность.
Некоторые были мерами типа решения проблем, названного «дивергентным мышлением» или способностью придумать много ответов на вопрос. Они попросили, чтобы люди привлекли столько геометрических проектов, сколько они могли за пять минут.
Они также попросили, чтобы люди перечислили как многое новое использование, как они могли для предметов повседневного пользования, таких как кирпич или скрепка. Участники также заполнили анкетный опрос о своих успехах в десяти областях, включая изобразительные искусства, музыку, творческое письмо, танец, приготовление и науку.Ответы использовались, чтобы вычислить сложный счет креативности к каждому человеку.Дансон и Дурэйнт обучили компьютеры просеивать через данные и определять различия в мозговой структуре.
Они не нашли статистических различий в возможности соединения в полушариях, или между мужчинами и женщинами. Но когда они сравнили людей, которые выиграли в лучших 15 процентах на тестах на креативность с теми в основании 15 процентов, у высоко выигрывающих людей было значительно больше связей между правыми и левыми полушариями.
Различия были, главным образом, в лобном лепестке мозга.Дансон сказал, что их подход мог также использоваться, чтобы предсказать вероятность, что человек будет очень творческим просто на основе его или ее мозговой сетевой структуры. «Возможно, просматривая мозг человека мы могли сказать то, к чему они, вероятно, будут способны», сказал Дансон.
Исследование – часть старой десятилетием области, connectomics, который использует сетевую науку, чтобы понять мозг. Вместо того, чтобы сосредоточиться на определенных отделах головного мозга в изоляции, connectomics исследователи используют передовые мозговые методы отображения, чтобы определить и нанести на карту богатую, плотную паутину связей между ними.
Дансон и коллеги теперь разрабатывают статистические методы, чтобы узнать, меняется ли мозговая возможность соединения в зависимости от I.Q., чьи отношения к креативности – предмет продолжающихся дебатов.В сотрудничестве с преподавателем невралгии Полом Томпсоном в Университете Южной Калифорнии они также используют свои методы для ранней диагностики болезни Альцгеймера, чтобы помочь отличить его от нормального старения.
Изучая образцы соединений в здоровых и больных мозгах, они и другие исследователи также надеются лучше понять деменцию, эпилепсию, шизофрению и другие неврологические условия, такие как травматическое повреждение головного мозга или кома.«Совместное использование данных в нейробиологии все более распространено по сравнению с только пять лет назад», сказал Джошуа Воджелштейн из Университета Джонса Хопкинса, который основал Открытый Проект Connectome и обработал исходные данные для исследования.
Просто понимание огромных наборов данных, произведенных мозговыми исследованиями отображения, является проблемой, сказал Дансон.Большинство статистических методов для анализа мозговых сетевых данных сосредотачивается на оценке свойств единственных мозгов, такой как, какие регионы служат высоко связанными центрами.
Но мозг каждого человека телеграфирован по-другому, и методы для идентификации, что сходства и различия в возможности соединения через людей и между группами отстали.