研究揭示大脑区域内自发活动模式与个体行为和认知能力的关系

人类的思维方式、行为特征和认知能力存在显著差异，这些差异源于遗传因素、大脑神经生物学过程以及生活经历的复杂交互。理解这些因素对于心理学和行为科学研究至关重要，而自发脑活动——即个体在清醒但未执行任务时的大脑信号——为揭示个体差异提供了重要线索。

北京师范大学、中国科学院及其他研究机构的研究团队近期在《Nature Human Behaviour》上发表研究成果，首次系统分析了大脑区域内（intra-regional）神经动态，发现其能够预测个体的物质使用倾向和一般认知能力。此前，大多数研究主要关注大脑不同区域之间的耦合与信息交流，而对单一区域内随时间变化的神经活动动态研究甚少。

解析大脑“神经条码”

研究团队分析了四个大型公开数据集中的静息态脑成像数据，总计涉及30,148名年龄从8岁到82岁的个体。研究将大脑划分为271个区域，并提取每个区域随时间变化的约5,000个特征，最终识别出稳定反映个体差异的特征组合，称为“神经条码”（neural barcode）。

研究发现，特定的非线性活动模式在处理感官信息的脑区中与物质使用倾向高度相关；而在支持决策、推理与记忆的高阶脑区中，缓慢变化的信号与更高的整体认知能力相关。该发现表明，大脑区域内自发活动不仅具有稳定的个体特异性，还能作为预测行为和认知能力的重要指标。

个体差异的神经生物学基础

研究人员指出：“这些神经条码捕捉了复杂的动态特征，能够稳定反映跨数据集的个体差异。”换言之，即使不同人群和不同年龄阶段，大脑区域内的自发活动模式仍然可以预测个体行为特征和认知能力水平。

这一研究为理解个体认知能力和行为特质的神经生物学基础提供了全新视角，也为未来评估个体心理健康风险、设计针对性干预措施提供了潜在工具。

作者强调，该研究展示了大规模、可推广的大脑全局关联研究（brain-wide association studies, BWAS）中关注区域内动态的潜力，为未来脑科学与行为研究的交叉发展开辟了新方向。

参考文献：Xiaohan Tian et al, Spontaneous brain regional dynamics contribute to generalizable brain–behaviour associations, Nature Human Behaviour (2025). DOI: 10.1038/s41562-025-02332-0

编辑：王洪

排版：李丽