以下文章经许可转载自对话，这是一个报道最新研究的在线出版物。
鉴于媒体对脑成像研究的报道，你可能会认为他们不断揭示关于这个神秘器官的重要秘密。
凯瑟琳·洛夫迪 不这么认为。她指出，使用脑扫描技术来理解患病的大脑在做什么，仅仅具有学术意义。她认为，通过行为和其他认知功能来研究心理，才能对障碍和治疗产生有用的见解。
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这里有一些道理，但作为一名每天使用脑扫描的科学家，我认为脑扫描的贡献远不止洛夫迪所认为的。
主要问题是，当涉及到大脑时，所有的类比都非常粗糙。硬件和软件之间的区别——或者说大脑和心理之间的区别——只有有限的实际用途。由于所有的心理过程都是大脑过程的结果，因此所有的心理问题也是物理大脑功能障碍的结果。
许多人会认为这是一个极端和还原论的立场，但一个具体的例子应该有助于表明它具有一定的价值。
帕金森病是一种退行性疾病，会导致多种症状，包括运动问题、睡眠障碍、各种认知问题，以及常常出现的抑郁症。这种多样化的症状可能表明，帕金森病的根本问题相当广泛和复杂，影响到多个大脑系统。然而，事实证明，所有这些症状的原因非常具体：大脑中称为黑质的区域神经元丢失。
帕金森病广泛的症状是由该区域投射到其他大脑区域引起的。因此，帕金森病是一个明显的硬件问题，实际上可以通过基于硬件的治疗方法来解决。现在，许多患者已经植入了深部脑刺激装置，这些装置可以电刺激问题区域的神经元，以增加它们的活动。这种装置在控制帕金森病症状方面可能 非常有效。
我们目前对帕金森病的理解很大程度上归功于脑扫描研究。TransEuro 项目是一个目前由欧洲15个机构参与的研究计划，旨在研究干细胞治疗在帕金森病中的应用。正电子发射断层扫描 (PET) 和磁共振成像 (MRI) 是该项目以及许多其他项目的研究基石。脑扫描也经常在临床上用于排除疑似帕金森病病例的其他诊断。
另一个惊人的例子来自滑铁卢大学的阿德里安·欧文对持续植物状态患者的研究。这些人遭受了严重的损伤或疾病，导致对任何外部刺激都无反应。他们不能动、说话或以任何方式回应。
直到最近，人们还不知道这些患者是真的无意识，还是他们对周围环境有一定的意识，只是无法回应。从 2006 年开始，欧文和他的同事们已经证明，其中一些患者能够做出有意义的回应，证明他们确实意识到自己的环境。他们通过使用功能性脑扫描来测量患者在被提问时的大脑活动来实现这一点。一位患者甚至学会了改变他的大脑活动，从而能够回答问题的“是”或“否”。
在这些情况下，无法通过研究患者的行为或向他们提问来了解他们的想法。通过功能性扫描访问他们的大脑活动是唯一剩下的沟通选择。证明其中一些患者实际上是有意识的，这对患者护理、医学伦理和临床决策具有重要的意义。
不幸的是，大多数其他精神问题远不如帕金森病那样明确，或者（幸运的是）像植物状态那样极端。描述自闭症、抑郁症或精神分裂症等疾病的潜在大脑问题更加困难，因此我们对这些疾病的理解也 менее 先进。这些问题似乎可能与几个大脑区域的更微妙的问题有关。有些甚至可能无法用当前的技术检测到，但这只是一个实际问题，并有望随着技术的进步而解决。仅仅因为我们目前无法可视化与这些疾病相关的所有大脑影响，并不意味着它们不存在。
当试图了解像精神障碍这样复杂的事情时，最有效的方法是使用所有可用的证据来源。这意味着整合来自脑成像、动物模型、遗传学以及行为和认知研究的结果。
无论脑扫描技术变得多么令人印象深刻，始终都需要理解认知和行为的人来设计正确的实验，从而从这项技术中产生最有价值和最有用的结果。将这两种方法结合使用，可以创建一套强大的工具，这些工具可能产生实际的、临床上有用的信息，以及惊人的科学成果。
马特·沃尔不为任何可能从本文中获益的公司或组织工作、咨询、拥有股份或接受资助，也没有任何相关的隶属关系。