大数据显示,冒险行为在大脑中有一个特征

大脑
图片来源:Pixabay/CC0 Public Domain

是什么让一个人超速行驶,而另一个人却在正确的车道上稳定行驶?是什么促使一些人离开一份收入稳定的工作去创业,而另一些人在整个职业生涯中都忠于一个雇主?

宾夕法尼亚大学沃顿商学院(Penn's Wharton School)市场营销助理教授吉迪恩·纳夫(Gideon Nave)说:“人们倾向于做出危及健康或涉及未来不确定性的行为。”

然而,对研究人员来说,在基因组和大脑中解释这些倾向的起源一直是一个挑战,部分原因是之前关于这个主题的研究依赖于大学生的小样本,不具有代表性。现在这种情况已经改变了。

在一项大规模的脑部扫描研究中Nave和苏黎世大学的Gökhan Aydogan领导的团队对1.2万多人进行了调查,揭示了人们是如何倾向于冒险的行为体现在大脑中。值得注意的是,冒险和大脑解剖结构之间有很多联系。纳夫说,大脑中没有一个“危险区域”。“我们发现冒险的人体内很多区域的解剖结构都发生了改变。”

研究结果发表在该杂志上人类行为

许多研究团队研究了个体冒险倾向的神经解剖学相关性,最近的研究确定了一些相关的因素.但这些研究的数量有限——数百项——限制了它们对生物学和行为之间的联系做出坚定结论的能力。

目前的工作得益于一个强大的数据集——英国生物银行(UK Biobank),该数据库拥有50万名年龄在40岁至69岁之间的志愿者的生物医学数据。为了获得风险行为的整体度量标准,研究人员观察了四种自我报告的行为:吸烟、饮酒、性乱交和超速驾驶。这些行为测量被聚合在一起,以创建一个风险承受能力的整体指标。

为了深入研究基因、大脑和风险承受能力之间的联系,研究人员使用了来自英国生物银行的12,675名欧洲血统的数据,并开始查看相关信息。他们首先估计了整个大脑的灰质总量和风险承受能力得分之间的关系。

即使控制了各种因素,包括大脑的总大小、年龄、性别、用手习惯、过度饮酒和与人口结构有关——他们发现较高的风险承受力与整体较低的灰质体积相关。灰质由中枢神经系统中神经元的大部分主要细胞体组成,并被认为执行大脑的基本功能,包括肌肉控制、感觉知觉和决策。

接下来,研究小组进一步研究了大脑中哪些特定区域在冒险和减少灰质之间的关系最强。他们确定了与先前研究中发现的不同大脑区域的关联,如杏仁核,涉及恐惧和情绪的感觉,在风险决策的功能性MRI研究中也被证明是被激活的。但他们也发现,个人的冒险行为与许多其他大脑区域灰质水平较低之间存在联系,这些区域之前没有涉及到,比如参与创造新记忆的海马体。他们还发现了小脑区域之间的联系,小脑是一个涉及平衡和协调的区域,长期以来人们一直怀疑它与认知和决策的关系,但研究人员还没有充分认识到这一点。

“我们发现我们的大脑中并不是只有一个区域是‘危险区域’,”纳夫说。“这涉及到很多区域,我们发现的效应大小不是那么大,但也不是那么小。”

在研究人员完成初步分析后不久,英国生物银行将超过2万人的脑部扫描图像添加到数据库中。这使得研究人员能够在另外13004名欧洲血统的参与者身上重复他们的分析,发现了他们最初确定的几乎所有与冒险和灰质体积减少有关的大脑区域。

阿姆斯特丹自由大学的Philipp Koellinger也参与了这项研究,他说:“进行如此大规模的研究——超过1.2万人,然后在1.3万人中重复——这真是一种新的方法。”

最后,研究小组想看看他们是否能确定参与者对风险行为的遗传倾向如何与他们的神经解剖学相一致,试图在基因、大脑和冒险行为之间画一条线。

“这并不容易做到,”Koellinger说。“我们知道,大多数行为特征都有复杂的遗传结构,很多基因的影响很小。”

研究人员对这个“多基因”问题的解决方案是开发一种基因变异的测量方法,他们称之为多基因风险评分。他们通过对另一组近30万欧洲血统的人进行全基因组关联研究得出了这一指标,同时考虑了100多万个单核苷酸多态性的影响,也就是人与人之间DNA的一个“字母”不同的地方,这些地方与风险行为有关。

研究小组发现,这个风险评分可以解释风险行为变化的3%。得分还与大脑三个特定区域灰质体积的减少有关。通过观察这三个大脑区域,他们确定,大脑中这些区域灰质的差异导致了大约2.2%的风险行为遗传倾向。

“这三个区域的灰质似乎将遗传倾向转化为实际行为,”Koellinger说。

虽然这项研究在将基因、大脑解剖和行为联系起来方面取得了巨大进展,但它也产生了许多额外的未解之谜。

例如,研究人员说,这些大脑区域只能解释2.2%的遗传倾向,这一事实表明,支持风险承受能力的基因可能与大脑中发生的事情以外的生物学方面有关.“接下来的问题是,它们与什么有关?”中殿说。

纳夫强调,需要进一步的研究来澄清遗传倾向与环境影响之间的关系。

纳夫说:“你要考虑到家庭、环境和遗传影响这一事实,而且所有这些因素之间也存在相关性。”“遗传和环境,遗传和家庭——即使看起来是遗传影响,实际上也可能是后天影响,因为你遗传了父母的基因。

“例如,”他说,“如果你的父母更倾向于养育,他们有与养育行为相关的基因,如果养育影响你的行为,你会看到基因和行为相关,但这并不意味着基因直接导致了行为。”

纳夫希望他发起的一项新的合作,即行为研究中的脑成像和遗传学,或BIG BEAR联盟,其成员进行了当前的研究,将有助于找到这些问题的答案。“我们的最终目标是梳理所有这些关系,并确定因果关系,”纳夫说。


进一步探索

一项大型研究发现了许多与风险承受能力和风险行为相关的基因

更多信息:危险行为的遗传基础与改变的神经解剖学有关,人类行为(2021)。DOI: 10.1038 / s41562 - 020 - 01027 - ywww.nature.com/articles/s41562 - 020 - 01027 - y
期刊信息: 人类行为

引用:大数据显示(2021年1月28日)2021年6月14日从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-01-risk-taking-behavior-signature-brain-big.html检索到的冒险行为在大脑中有一个签名
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