个人在智力及认知能力方面的表现，可以通过智商（IQ）来量化，以此来衡量人的推理能力、记忆能力、语言能力、空间认知能力、计算能力等水平。遗传环境、教育等很多因素都会潜移默化地影响智力水平的发展。
男女个体在认知能力及思维方式上存在显著的差异，正所谓“男人来自火星，女人来自金星”。早在远古时期，男性女性便承担着不同的社会角色：男性将猎食的责任揽入怀中，不仅要估算猎物奔跑速度、方向和距离，还要在茫茫大地上找到回家的道路；而女性则负责沟通交流与他人物品交换以维持不错的人际关系。可以看到，男性通常具有更好的空间想象及逻辑推理能力，而女性在语言表达、记忆及直觉思维等方面表现更佳。
那么，男女在与智力水平密切相关的大脑脑区分布方面是否存在差异呢？
图1 男女在购物时的差异有多大？（图片来源于网络）
作为当今最为活跃的领域之一，神经影像学的快速发展为深入理解各种脑认知及脑疾病的神经机制带来了勃勃生机。特别是近年来人工智能（AI）热潮席卷而来，使得研究人员从高维异构脑影像特征中挖掘出客观、稳定、有效的生物学标志，为临床决策提供了定量化、个性化的指导成为了可能，进一步推动了转化神经医学时代的到来。
人脑功能连接蕴含着丰富的信息，对于注意力、工作记忆等认知指标都有较强的预测性能，是探索人类个体认知能力、个性发展以及开展相关脑疾病早期风险预警和疗效预测的得力助手。以“大脑额-顶网络”为核心的一系列高级认知系统调控着智商水平的高低。
男性和女性IQ在不同的脑区以及网络属性上呈现不同水平的相关性，比如在语言处理任务中，男性大脑显示出更多的左脑激活，女性呈现双脑激活；而在视空间任务中，男性大脑呈现显著的双脑激活，女性显示更多的右脑激活。
日前，中科院自动化研究所模式识别国家重点实验室隋婧教授团队着重研究了基于脑连接进行智商预测中的性别差异问题。
这是一个重要且有趣的科学问题，它可以帮助我们更深入地理解与人类智商相关的神经机制以及在相关行为能力存在性别差异的内在原因，从而指导临床人员未来开展具有针对性的个体化认知能力训练方案。
科研人员借助多变量机器学习算法，基于功能磁共振影像（fMRI）对数百人进行了IQ预测，并详细比较了具有预测性的脑功能连接在男女群体上的差异。
研究表明，基于预测模型筛选得到的重要脑功能连接具有显著的性别特异性，即从男性样本中得到的预测性脑功能连接只对男性的智力水平及认知子域具有预测性和相关性，而对女性不显著；反之亦然。另外，这些选出的脑功能连接针对智商预测具有特异性，即仅对与IQ相关的指标具备较高的预测性，但与IQ无关的行为指标，如人格气质评分等既不具有相关性也不具有预测性。
值得注意的是，基于精细脑功能网络连接对女性的智商显示出了更优的预测性能，并且对女性智商具有预测性能的脑功能连接更多地集中在与语言处理能力相关的脑区（如梭状回），而对男性智商具有预测性能的脑功能连接更多地分布在基底神经节、丘脑等与空间推理、数学运算能力相关的脑区。
这些脑连接分布不仅与已有的关于智商的“顶额叶整合理论”相符，更进一步提示男女智商可能受不同的神经机制所调控，并可能导致人类在认知行为上的性别差异。
图2 模型针对男性、女性分别筛选得到了(a)8条和(b)13条具有IQ预测性能的重要脑功能连接。这些脑连接显示出了显著的性别特异性，即从男性（或女性）样本中得到的特征只对同性别样本的智力水平及认知子域具有相关性(c)及预测性(d)。
无独有偶，在另外一项多模态影像研究中，该团队研究人员通过结合脑功能连接和皮层厚度两种特征对男女智商分别进行了预测，并得到了相似的结论。前述工作于2019年8月在线发表于国际神经影像学杂志Cerebral Cortex。
来源：中国科学院自动化研究所
