摘要：fMRI具有相当大的潜力，可以作为一种转化工具，用于理解风险、确定干预措施的优先次序，以及改善大脑障碍的治疗。然而，最近的研究发现，许多最广泛使用的功能磁共振成像测量方法的可靠性较低，削弱了这一潜力。在这里，我们认为许多功能磁共振成像测量是不可靠的，因为它们被设计用来识别群体效应，而不是精确地量化个体差异。然后，我们强调了四种新出现的策略[扩展聚合、可靠性建模、多次回波功能磁共振成像(ME-fMRI)和刺激设计]，它们建立在已建立的心理测量特性上，以产生更精确和可靠的功能磁共振成像测量。通过采用这些策略来提高可靠性，我们对fMRI作为一种临床工具的潜力感到乐观。
1.我们能可靠的测量脑功能的个体差异吗？
认知神经科学彻底改变了我们对大脑如何支持从基本感觉到复杂认知过程的行为功能的理解。基于这些对大脑和行为的基本认识，一个新兴的转化神经科学项目寻求识别这些模式的个体差异，并以此为临床生物标记的发展提供信息，这些生物标记可用于预测疾病风险，优先考虑干预措施，并改善治疗。这些努力的核心是功能磁共振成像(fMRI)，因为它提供了对人类一生行为中大脑活动的非侵入性测量。
近年来，fMRI对临床意义领域个体差异的研究激增，对临床应用的期望也随之增加。使用fMRI进行的个体差异研究的扩展引发了对其是否准备好满足临床转化所需的测量特性的质疑，其中最重要的是可靠性。
心理测量学早就确立了可靠性是效度的第一步。例如，要研究大脑功能是如何使一个超级老人在神经退行性变时具有弹性的，或者要根据个人独特的功能地形来调整大脑刺激，我们必须首先能够可靠地测量大脑功能的特质。为了建立可靠性，在个体无显著变化(如疾病进展、接受治疗)的情况下，对大脑功能的重复测量必须产生收敛估计。最近，我们报道了许多在临床相关行为中被广泛采用的任务-功能磁共振成像(task-fMRI)测量大脑活动的方法(如情景记忆、执行控制)的测试重测可靠性较低，因此，在目前的状态下，它们不能作为临床生物标志物。类似研究的结果也表明，其他广泛使用的功能磁共振成像测量方法的可靠性较低，包括短扫描产生的功能连接测量。幸运的是，提高可靠性的方法已经在心理学的相关领域(例如，人格或认知评估)发展和应用了很长时间。然而，这些方法在fMRI研究中尚未得到充分的应用。
在这篇综述中，我们开始描述历史趋势，促成了广泛的在个体差异研究中使用不可靠的fMRI测量。然后，我们强调了四种新兴策略(扩展聚合、可靠性建模、ME-fMRI和刺激设计)，每一种策略都源于心理测量学，可以使研究人员可靠地测量大脑功能的个体差异(图1，关键图)。我们的结论是，尽管有一些错误的开始和死胡同，但使用fMRI积累、转化的个体差异的神经科学有一个光明的未来，但为了实现这个未来，我们必须颠覆现状的方法，支持心理测量学健全的原则，以促进测量的发展。
图1一个典型的fMRI研究通过平均时间(通常是5-10分钟的数据)来测量激活或功能连接
2.fMRI个体差异研究简史
年3月，Kwong等人和Ogawa等人先后报道了第一批利用MRI绘制人脑功能的研究。在每一项研究中，通过实施受试者内部设计来对比交替的黑暗和视觉刺激之间的活动，使用血氧水平依赖(BOLD)信号来测量视觉皮层的活动模式。这些简单而强大的实验证明了功能磁共振成像(fMRI)在非侵入性测量人类大脑活动方面的潜力，并引发了一系列进一步研究人类大脑功能的热潮。
fMRI的第一个十年始于一个技术触发器，随后是迭代开发、广泛采用和对fMRI转化为我们理解和治疗从抑郁症、精神分裂症到阿尔茨海默病的进步的期望(图2)。
在第二个十年里，功能磁共振成像在广度和深度上都有所扩展。更强大的扫描仪以更大的空间和时间分辨率提供了大脑活动的测量。同时，功能磁共振成像越来越多地用于特殊人群的研究(如儿童、大脑障碍)。
正是在这一扩展阶段，一些研究人员开始采用功能磁共振成像任务，该任务最初是为了激发受试者内部的强大效应而开发的，以探索受试者之间的个体差异。
在年代，两个新兴趋势同时吸引了更多的