相关和因果：脑的大小和创伤后应激障碍

因果问题是在任何关于科学观察的讨论中必须考虑的重要问题。最近一个关于喝酒习惯与个人收入的研究发现，自我报告喝酒的人比自我报告不喝酒的人多赚10%的钱，那些在酒吧饮酒者还要额外多赚7%的钱（Peters 和Stringham,2006）。这个研究团队给出了一个反直觉的结论，即酒精的消费量导致高收入，至少在男性中是如此。他们认为，社交性饮酒可以增加

社会关系网络。这一关系网络对增加收入是有帮助的。虽然这一因果链是合理的，但是肯定有另外一种方法来解释喝酒与收入之间的关系。例如，那些赚很多钱的人可以负担得起在晚上去酒吧把钱花在喝酒上！在初级统计中我们都学习过，通过相关来推断因果必须非常谨慎，但是这种诱惑是非常强的。

当我们比较先天和后天对大脑和行为的影响时，我们尤其趋向于通过相关推断因果。来看看以下关注长期应激与海马之间关系所积累的研究结果。通过动物研究，我们知道，长期处于应激状态会增加肾上腺激素的水平，而这可以导致海马萎缩（Sapolsky等，1990）。随着神经成像技术的出现，我们也已经知道，创伤后应激障碍（posttraumatic stress disorder,PTSD）患者与没有遭受PTSD者相比，其海马（Bremner等，1997；M.B.Stein等，1997）。我们是否可以因此下结论说，我们所知道的与PTSD后果相关的压力，在经过一段时间后，会引起PTSD 患者海马容量的减小吗？这看上去肯定是通过一个合理方式去推断所观察到的这些事件之间的因果链。

但是，考虑其他可能的解释也是很重要的。例如，因果关系可能是以相反的方向出现：有较小海马的个体，可能由于基因变异，更容易受到压力的影响，因此可能有更高的危险发展出PTSD。我们如何对比这些不同的假设？怎样的实验设计可以区分出这两个假设---一个强调环境因素（如PTSD通过长期的应激状态，引起海马体积减小），而另一个强调基因因素（如有较小海马的个体更容易患PTSD）？

行为遗传学家最喜欢采用的研究这类问题的一个方法是对同卵双生子研究。Mark Gilbertson及其同事（2002）研究了40对同卵双生子。在每对双生子中，其中一个在越战期间经历了严重的创伤。双生子的另一个则没有服过兵役。通过这种方法，每个高应激的被试都有一个非常好的匹配对照，至少从基因的角度来说，一个孪生兄弟。

虽然所有服过兵役的被试都在越战期间经历过严重创伤（该研究被试的筛选标准之一），但并非所有这些人都发展成PTSD。因此，研究者可以在一群有着相似环境经历的个体中观察与PTSD的出现有关的不同因素。与之前的研究一致，结果性MRI表明PTSD个体比未患有PTSD的无关个体的海马要小。但是，同样的结果在PTSD患者的孪生兄弟中也得到发现。也就是说，即使是那些没患有PTSD，而且也没有报告在他们的生活中经历过非同寻常的创伤事件的个体也有较小的海马。此外，PTSD的严重程度与PTSD患者及其配对孪生兄弟的海马大小均为负相关。因此，研究者推断，笑的海马体积是发展成PTSD的危险因素，而PTSD本身并不会引可以作为例子来说明谨慎是必需的；在基于相关数据做出因果推断时我们必须十分小心。这一研究也很好地说明了科学家目前是如何研究基因和环境之间的交互作用对行为和脑结构产生影响的。