从某些方面来说，人脑就像一台保养良好的汽车发动机，平稳运转而不引人注意，直到出了问题。脑电图（EEG）或功能性磁共振成像（fMRI）等神经影像技术——后者通过检测与脑活动相关的血液变化来测量脑活动——为我们提供了窥探大脑运作的不同方式，但这类观察大多发生在学术研究实验的专业领域，或是在我们已经知道出了问题之后的诊所里。
对于大脑在日常生活中如何运作，以及人们在做现实生活中的事情时——比如和朋友交谈、在办公桌前工作或看电视——大脑如何活动，我们所知甚少。
这为何重要？不妨再想想汽车。如果你要买一辆二手车，就会想知道它的“健康状况”如何。你首先会做的事情之一，就是听听发动机的声音。但试驾时观察它的表现，能让你了解得更多——在城里慢速行驶，在高速公路上快速行驶，再驶上几条蜿蜒的乡间道路。神经科学领域如今正在发生两项重要进展，这意味着不久之后，你或你的医生或许就能定期给大脑“试驾”，及早发现阿尔茨海默病等破坏性疾病的迹象。
一项进展是，脑电图或“脑波”技术如今变得越来越小巧、越来越便宜，因而开始 以面向消费者的可穿戴设备形式出售。脑波包含大量有关一个人脑部健康状况的信息。我们在贝尔法斯特女王大学开展的一项新研究，与意大利特伦托大学加布里埃莱·米切利实验室合作，发现只需记录30分钟的脑波，就能 检测出老年人的认知能力下降。我们让40名年龄在25至80岁之间的健康人士，以及10名患有各种早期痴呆症（与年龄相关的认知能力下降）、年龄在60多岁和70多岁的患者参与研究。我们发现，可以根据一个人看到屏幕上闪现的图片时大脑反应的速度和强度，测量其“脑龄”。
与身体其他部分一样，大脑会随着年龄增长而自然变慢。在健康参与者中，我们看到脑反应会随年龄增长而自然变慢、变弱；而痴呆症患者则是离群值——他们的大脑似乎比其实际年龄所显示的更老。其脑活动呈现出一种更老的状态，未来或可据此实现自动诊断。
让故事鲜活起来
我还与卡内基梅隆大学的另一支团队一起，研究了大脑在阅读《哈利·波特与魔法石》其中一章时的反应。 大脑在阅读时如何反应 。当我们沉浸在一个故事中时，大脑里有许多活动在同时进行。除了被精彩故事带来的情感所打动，我们还需要识别单个词语，从“心理词典”中提取词义，把词语串成句子，并持续追踪人物和故事的发展。
传统的脑成像实验会分别研究这些心理过程。但在这项由汤姆·米切尔和博士生莱拉·韦贝领导的研究中，我们得以观察这些过程如何在一项现实任务中相互作用。我们使用fMRI研究扫描仪对八名参与者的大脑进行了扫描，以确定参与阅读这一复杂而令人愉悦过程的脑区。我们能够实时追踪大脑在一项现实活动中的表现——这就像一种大脑锻炼。
我们希望，这两项进展——脑波技术走向消费化，以及追踪大脑在复杂现实任务中的活动的能力——能够用于检测认知问题，并衡量药物和其他疗法的效果。记忆力和词汇能力是人们随着年龄增长最先衰退的一些心理能力。将脑电图中脑波变慢或变弱的模式，与故事阅读这一引人投入、全面锻炼大脑的任务结合起来，或有助于找出最佳的应对方案。
类似方法也可用于阅读障碍等特定语言和学习问题，还可测量注意力和情感投入程度，以探查多动症和自闭症等状况。我们正在探索这项技术的商业应用，以及它如何应用于消费者的日常生活。
本文与 The Conversation 合作发表。本文的发表并不意味着世界经济论坛认可其中的观点。
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作者：布赖恩·墨菲是贝尔法斯特女王大学电子工程与计算机科学学院电子学讲师。
图片：2011年9月13日，一名老年男子站在里约热内卢的科帕卡巴纳。路透社/里卡多·莫赖斯。
