研究发现观看电影时，大脑不同网络因情节而异地活跃，揭示了人脑对复杂情境的反应机制。

图/stable diffusion 3.5

科学家通过扫描人们在观看电影片段时的大脑活动，绘制了迄今最详细的大脑功能图谱。该研究于11月6日发表在Cell Press旗下的《Neuron》杂志上，使用了功能性磁共振成像(fMRI)分析，展示了参与者在观看《盗梦空间》《社交网络》和《小鬼当家》等独立和好莱坞电影片段时，不同大脑网络如何被激活。团队识别出了在处理涉及人物、静物、动作和对话场景时的大脑网络差异，并揭示了不同执行网络在处理易懂和难以理解情景时的优先级。

“我们的研究首次尝试在自然环境下绘制大脑不同区域和网络的布局。”马萨诸塞理工学院的神经科学家、首席作者Reza Rajimehr说道。

大脑的不同区域高度互联，这些连接形成了与我们如何感知刺激和行为相关的功能网络。多数关于大脑功能网络的研究基于人们在静息状态下的fMRI扫描，但在没有外界刺激时，许多大脑或皮层区域不会完全活跃。

本研究中，研究人员希望通过fMRI扫描播放电影来观察大脑功能网络如何响应复杂的视听刺激。

“在静息状态fMRI中，没有刺激，人们只是在内心思考，所以很难判断是什么激活了这些网络，”Rajimehr说道。“但在电影刺激下，我们可以回溯并分析不同大脑网络如何对电影的不同方面做出反应。”

为实现大脑在电影观看时的映射，研究人员使用了“人类连接组项目”中的fMRI数据集，包含176名年轻成年人的全脑扫描数据，这些数据是在参与者观看60分钟的独立和好莱坞短片时收集的。

研究人员将所有参与者的大脑活动进行平均处理，并使用机器学习技术识别了大脑网络，尤其是在大脑皮层内的网络。接着，他们分析了这些不同网络的活动与电影情节内容之间的关系——包括人物、动物、物体、音乐、语言和叙事等。

分析揭示了24个不同的大脑网络，与特定的感觉或认知处理相关，比如识别人脸或身体、运动、场景和地标、人和静物的互动、语言和社交互动等。

他们还显示了“执行控制域”和特定功能脑区之间的反比关系。执行控制域是帮助人们进行计划、解决问题和优先处理信息的大脑区域。当电影内容难以理解或模棱两可时，执行控制脑区的活动增加，而在较易理解的场景中，以语言处理为主的特定功能区域则更为活跃。

“执行控制域通常在高认知负荷的任务中活跃，”Rajimehr表示。“当电影场景易于理解时，例如在清晰对话时，语言区域活跃；而在涉及情景背景、语义和场景含义不明确的复杂情景中，则需要更多的认知努力，所以大脑转而使用通用的执行控制域。”

由于本文的分析基于平均脑活动，研究人员指出未来可以研究大脑网络功能在不同个体、不同年龄人群或患有发育或精神障碍的个体间的差异。

“在未来的研究中，我们可以研究每个个体的独特脑图，从而将其与该个体的行为特征联系起来，”Rajimehr说。“目前我们正在更深入地研究电影每个画面的特定内容是如何驱动这些网络的——例如语义和社交背景，或人物与背景场景的关系。”

本文译自 ScienceDaily，由 BALI 编辑发布。

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