浸大腦成像技術揭思考模式奧秘

  左圖:生命科學成像中心研究人員展示利用EEG(腦電圖儀)和MRI,研究人類腸道菌群與飲食偏好、攝取和腦部活動的關聯過程。\大公報記者趙之齊攝;右圖:研究人員利用fNIRS(功能性近紅外光譜儀)研究小型音樂合奏中的協作行為。\大公報記者趙之齊攝
  左圖:生命科學成像中心研究人員展示利用EEG(腦電圖儀)和MRI,研究人類腸道菌群與飲食偏好、攝取和腦部活動的關聯過程。\大公報記者趙之齊攝;右圖:研究人員利用fNIRS(功能性近紅外光譜儀)研究小型音樂合奏中的協作行為。\大公報記者趙之齊攝


  香港浸會大學(浸大)成立「生命科學成像中心」,昨日正式開幕。中心設有多項先進的腦部成像設施,包括磁力共振成像(MRI)掃描儀、腦電圖像(EEG)、功能性近紅外光譜儀(fNIRS)及經顱磁刺激(TMS)系統,推動腦部成像技術應用於跨學科研究。

  以磁力共振成像掃描儀為例,就可以研究商學院管理學範疇之中,人在進行決策時的腦部活動,協助找出優勢領袖的思考模式。

  開幕典禮上,校董會暨諮議會主席陳鎮仁表示,浸大希望通過跨學科教育研究,擁抱技術,以培養未來的學生。他相信,中心的成立能為不同領域學者的協同合作發揮催化作用。浸大校長衞炳江亦指出,生命科學成像中心不僅是一個研究樞紐,更是浸大的「神經網絡」,能激發不同學科之間的互動。\大公報記者 趙之齊

  為何有人偏好素食而有人更喜歡吃肉?領導者和跟隨者誰更「費腦力」?優秀的領導者和一般人的區別在哪?這些與日常生活息息相關的問題,浸大在生命科學成像中心內,透過腦成像技術展開研究。浸大生命科學成像中心總監、物理系系主任周昌松表示,21世紀是生命和腦科學的世紀,學校不止會將腦成像用於健康醫學領域,更會與文學、藝術等強項結合,探究人類大腦如何完成各種任務,更深入了解人文科學、技術創意、經濟商業等領域裏對社會有深遠影響的課題。

  研食物偏好與腸道菌關聯

  目前,多項創新的前瞻性研究正在中心展開。中心副總監余榮軍把管理學融入研究,利用MRI和功能性磁共振成像(fMRI)研究變革型領袖的神經架構。實驗讓接受試驗者(簡稱「被試」)在進行MRI掃描同時思考職場道德困境問題,如面對「你的員工通過非法賄賂幫公司賺了很大一筆錢」的情境,「被試」需在「我會做對大多數人有利的事情」和「我會做一個好人會做的事情」兩個選項中作出選擇。

  有趣的是,由於社會道德種種規範,有時作出的答案與其腦中最初浮現的想法會有出入,這些思考過程便可通過分析MRI的數據得知。團隊認為,變革型領袖的與眾不同之處在於其決策時的神經心理過程,希望通過腦部成像技術揭示其思考模式。

  食物偏好亦是中心正進行的研究之一,浸大物理系助理教授田亮利用EEG和fMRI記錄人對食物的認知和抉擇過程。實驗過程中,電腦屏幕會呈現出食物圖片,「被試」戴着電極設備,選擇是否有衝動食用該食物。團隊運用機器學習算法,分析EEG設備檢測到的大腦神經放電信號,了解「被試」選擇食物時的衝動控制,並與其腸道菌群進行關聯分析。

  該項目是香港首個綜合性、系統性探究腸道菌群如何具體影響食物偏好的研究,需三百名被試,計劃於本月公開招募20至40歲左右健康的成年人。研究結果將有助於調節人們飲食偏好,以應對肥胖病對人類健康的挑戰。

  探索抑鬱症治療新思路

  中心設有TMS設備,可產生電磁脈衝刺激腦區,讓腦活動產生微弱變化,無創亦不會產生不適。目前TMS在香港醫院的實際運用中,仍面臨缺少系統的使用方案、難以預料局部變化對腦部整體活動的影響等問題。因此,周昌松使用TMS和MRI,把物理科學與腦科學結合,探索讓大腦從「障礙狀態」過渡至「正常狀態」的腦區刺激方案,預計未來可為抑鬱症等精神疾病的治療提供新思路。

  此外,浸大協理副校長(跨學科研究)潘明倫於中心利用fNIRS研究小型音樂合奏中的協作行為。研究初步發現,原來跟隨者所進行的腦部活動比帶領者多得多,因他們需花更多力氣預估、適應和跟隨帶領者的指令。

  潘明倫表示,預計今年9月會開始一個新的「五年計劃」,分析學音樂和體育的小朋友成長腦部發育的數據,了解藝體對個人成長的作用。潘明倫說道,要了解人類的創意,必須先了解人的腦,「我們很需要對自己有更多認識」。