创造性体验可能增强大脑健康,从而延缓大脑衰老。这一发现来自一项由13个国家的国际科学家进行的研究。研究发现,创造性活动,如舞蹈课程(探戈被证明特别有效)、艺术课程、音乐课或游戏等爱好,对人工智能(AI)"大脑时钟"产生积极影响。参与者练习艺术形式的时间越长,他们的"大脑时钟"就越"年轻"。我们采访了该研究的主要研究人员、神经科学家卡洛斯·科罗内尔和奥古斯丁·伊瓦涅斯,请他们解释他们的研究。
什么是大脑健康?
大脑健康是指认知、情感和社会功能的状态,它使人们能够发挥潜力、保持幸福感,并适应生命过程中的变化。它不是以没有疾病来定义的,而是以大脑维持支持日常生活的高效、有韧性和整合活动的能力来定义的。
大脑衰老是指随着时间推移在大脑中发生的生物学和功能变化。它包括结构、连接和代谢的变化,这些变化可能会也可能不会损害表现。虽然一些衰退是自然的,但这些变化的速率和模式在不同个体间差异很大,反映了脆弱性和韧性。
"大脑时钟"是机器学习(AI)模型,旨在基于脑部扫描或神经活动模式来估计大脑的年龄。它们将神经影像、电生理或神经分子数据与整个生命周期中的正常大脑模式进行比较。
因此,通过使用大脑时钟,我们可以尝试了解是什么让大脑更具韧性,以及是什么加速了大脑衰老。
你想了解什么?
我们想知道,创造力是否不仅仅有趣或情感上有回报,实际上对大脑在生物学上也是有益的。越来越多的证据表明艺术参与支持幸福感,但我们仍然缺乏对创造力如何塑造大脑健康的扎实理解。
许多人认为艺术太过神秘和无形,无法进行科学研究或产生生物学上的差异。我们想要挑战这两种观点。
创造性体验——一种让人感到快乐和深深人性的东西——能否在大脑中被测量?它们能否像体育锻炼帮助身体一样帮助延缓大脑衰老?
我们的研究测试了创造力是否可能影响大脑时钟。如果你的大脑时钟显示你比实际年龄更年轻,这意味着你的大脑功能比预期更高效。
你们是如何进行的?
我们从不同国家收集了近1,400人的数据。其中一些是专业的探戈舞者、音乐家、视觉艺术家或游戏玩家。另一些是在相同国家中与他们年龄、教育程度和性别相匹配的非专家。非专家之前没有不同学科的经验。
我们使用称为脑磁图和脑电图的技术记录他们的大脑活动。这些技术可用于实时测量大脑活动。然后,我们训练计算机模型(机器学习模型)为每位参与者创建一个大脑时钟。
这些模型可以在不到一小时内训练完成。挑战在于从阿根廷到波兰收集数百名参与者的数据。如果没有世界各地许多研究人员和机构的合作,这是不可能的。
因此,我们使用大脑时钟来根据他们的数据预测每个人的年龄。如果某人预测的大脑年龄低于实际年龄,这意味着他们的大脑衰老得更慢。
最后,我们使用了一种称为生物物理建模的方法。这些模型是"数字大脑",我们使用这些虚拟大脑来了解创造力背后的生物学原理。
机器学习模型("大脑时钟")的问题是,尽管它们可以学习数据中的模式来进行预测,但它们无法重现真实的大脑活动。而生物物理模型则是在数字世界中的"真实"大脑,也就是说,它们是计算机内部大脑的镜像副本。这些模型使用详细的生物学和物理规则来模拟大脑的工作方式。因此,它们不是AI模型。它们是"生成模型",实际上可以从数学方程生成大脑活动。
虽然大脑时钟可用于测量大脑健康(加速或延缓的大脑衰老),但生物物理模型可以解释为什么创造力与更好的大脑健康相关。
你们发现了什么?
在每个创造性领域中,模式都非常一致:创造力与看起来更年轻的大脑相关联。
探戈舞者的大脑看起来比实际年龄年轻超过7岁。音乐家和视觉艺术家的大脑年轻约5-6岁。游戏玩家则年轻约4岁。
我们还进行了一项小规模实验,让非专家仅在策略视频游戏《星际争霸II》中训练30小时,以观察短期创造性学习是否会产生类似效果。
即使在短期实验中,仅经过30小时的创造性训练后,参与者的"大脑时钟"就出现了倒转,显示大脑年龄减少了2至3年。
人们练习艺术形式的时间越长,效果就越强。而且艺术形式的类型并不重要。它可以是舞蹈、绘画、音乐或游戏。所有这些都帮助关键大脑区域更好地协同工作。
这些区域对专注力和学习至关重要,通常最先衰老,但创造力似乎使它们的连接更强、更灵活。
我们发现,创造力保护了容易受衰老影响的大脑区域,并使大脑通信更加高效(类似于在一个国家内建设更多、更大、更高质量的道路来连接城市)。
为什么这很重要?
艺术和科学通常被视为对立面,但实际上它们是盟友。创造力不仅塑造文化,还塑造生物学。我们的研究将创造力重新定义为通往大脑健康和韧性的生物学途径,而不仅仅是一种文化或心理现象。
通过展示艺术参与可以延缓大脑衰老,这项研究帮助我们重新思考创造力在教育、公共卫生和老龄化社会中的作用。
从大角度看,它扩展了我们对健康衰老的理解,超越了疾病预防。它强调创造力是一种可扩展、可及且深刻人性化的机制,可以在不同人群和生命周期中维持认知和情感健康。
因此,如果你在想创造力是否"对你有益",答案似乎是"是的"。从科学上、可测量地和美妙地看都是如此。你的下一个舞步、笔触或音符可能只是帮助你的大脑保持更年轻一点。
作者简介
卡洛斯·科罗内尔(Carlos Coronel)是智利阿道弗·伊瓦涅斯大学拉丁美洲大脑健康研究所的博士后研究员。奥古斯丁·伊瓦涅斯(Agustín Ibáñez)是都柏林三一学院GBHI全球大脑健康教授。他们是这项研究的主要人员。本文根据知识共享许可协议从《对话》(The Conversation)转载。
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