作者 Neuroskeptic，一位对自己的领域及其他领域持怀疑态度的神经科学家。本文的另一个版本曾发表在 Neuroskeptic 博客。
根据两组神经科学家最近发表的研究结果，脑部扫描研究可能会给我们提供一张误导性的脑部图像。两项研究都使用了比神经影像学研究通常使用的数据量大得多的数据集。一个典型的扫描实验可能包括大约20人，每人可能执行一个给定任务几十次。因此，当法国神经科学家Benjamin Thyreau及其同事分析了1326人的数据时，他们能够将实验的统计效力提高一个数量级。另一方面，由Javier Gonzalez-Castillo领导的美国团队只有3人，但每个人都在执行同一任务500次的过程中被扫描。
在这两种情况下，研究人员都发现，当人们执行简单的脑力任务时，与仅休息相比，几乎整个大脑都“亮了起来”——也就是说，显示出代谢活动增加。其中一个案例是观看人脸视频；另一个案例是判断屏幕上的刺激是字母还是数字。两项研究都使用了功能性磁共振成像（fMRI），它利用强大的磁场对大脑进行成像，并检测由不同区域细胞放电率差异引起的血液氧合变化。自该技术20年前开发以来，已发表了数千篇fMRI论文。其中绝大多数都产生了熟悉的“斑点”图，显示不同类型的心理过程涉及大脑特定部位的局部活动。然而，Thyreau和Gonzalez-Castillo能够检测到在这些神经影像学实验中太微小而无法察觉的效应，并发现不是孤立的斑点，而是大脑的大片区域都参与其中。这并不意味着每个地方对任务的反应都相同：在某些大脑区域信号更强，但在“活跃”和“不活跃”区域之间没有明确的划分。虽然新结果并没有推翻定位理论本身，但它们确实表明这只是部分情况。这些斑点是真实的，因为它们向我们展示了激活最强的区域，但如果认为这些区域是特定任务中唯一涉及的地方，那就具有误导性。其他激活，较小或不太一致但同样真实，则隐藏在统计噪音的阈值之下。fMRI实验可能只向我们展示了大脑活动的冰山一角。然而，关于这意味着什么，还有许多问题。一些神经科学家在评论这些结果时认为，通过包含如此大量的数据，这些研究可能过于强大——能够检测到如此微小的效应，以至于它们没有真正的科学重要性。另一些人则认为它们可能根本没有捕捉到微弱的大脑激活，而是由心率、头部运动或眨眼引起的微弱信号伪影。这些目前仍是悬而未决的问题。但Gonzalez-Castillo发现了另一个传统研究可能遗漏激活的原因：它们形状不正确。大多数fMRI分析只寻找遵循任务时间进程的激活：当你执行任务时它被激活，当你没有执行任务时它没有被激活。Gonzalez-Castillo发现大脑的某些部分确实遵循这种“方波”模式，例如初级视觉皮层V1区域（用红色突出显示）和丘脑。这是有道理的，因为这些区域已知是视觉信息处理所必需的。
但是，其他区域显示出的激活模式与通常的情况不符。例如，枕叶皮层的一个区域在任务开始时活动略有增加，然后持续减少，最后在任务结束后出现一个大的峰值。这种激活模式在传统分析中会未被注意到。综合来看，这两组结果表明传统的fMRI有点像一种“钝器”。打个比方，假设你对邻居的了解仅限于通过墙壁听到的声音。喊叫声和尖叫声会足够响亮地传到你的耳朵；正常的谈话和耳语则不会。如果你由此得出结论，你的邻居只会喊叫，不会说话，那么你就会对他们的关系产生误导性的认识。这是坏消息。另一方面，fMRI显然比大多数神经科学家所认识到的更强大，这为未来通过更大规模的研究和更敏感的技术解决该领域面临的一些最棘手问题带来了希望。《自然》杂志最近刊登了一篇特写，题为“fMRI 2.0”，其中引用了Gonzalez-Castillo的合著者之一Peter Bandettini的话：“未来20年，人们将非常忙碌。我想说，fMRI在许多方面甚至还没有真正开始。”
