「畫風」變化也能預測神經疾病？

　　Alulull 發表於  昨天20:28

　　看看下面這組圖片，你發現了什麼？

　　

　　威廉·奧特莫蘭（William Utermohlen）是一位旅居英國的美籍畫家，上面的這些圖片，全都是他在不同時期創作的自畫像。可以看出，1967年的時候，自畫像準確地反映著畫家的容貌，而在1995年和之後的幾年中，他的畫作卻變得越來越抽象。比例與透視逐漸崩壞，產生了一種難以捉摸的怪異感，最終甚至已經很難從中辨認出人臉的模樣。

　　在畫風變化的背後，有一個令人心碎的緣由：1995年，正是這位畫家被確診患有阿爾茨海默症的年份。在患病後，他並沒有停下手中的畫筆，而是選擇用畫作記錄下眼中的自己。作為一種「退行性」的神經病變，阿爾茨海默症不斷侵蝕著畫家的大腦，也扭曲了他的筆觸。

　　事實上，和奧特莫蘭一樣，有不少藝術家在晚年罹患阿爾茨海默症、帕金森病等神經退行性疾病之後，依舊堅持創作。神經病變侵蝕著他們的認知能力，而這些慢慢發生的變化，也在他們的作品中留下了痕迹。直觀的對比足以令人感嘆，而研究者們還希望從這些特殊的畫作中尋找更多信息，找到早期發現疾病的新線索。

　　疾病如何影響繪畫？

　　最近，在《神經心理學》（Neuropsychology）期刊發表的一篇論文中[1]，來自英國利物浦大學的研究者就提出了一個大膽的假設：如果畫作可以看作藝術家認知能力的綜合體現，那麼，「畫風」的變化是否能反過來預測認知能力的變化、甚至用於神經疾病的早期診斷呢？

　　為了證明這一假設，他們從收集了來自7位大師級人物的2092幅作品。在這7位畫家當中，有2位晚年被診斷出阿爾茨海默症（威廉·德·庫寧和詹姆斯·布魯克斯），2位患有帕金森病（薩爾瓦多·達利和諾瓦爾·莫里桑），其他3位則是正常衰老的健康對照（馬克·夏加爾、克勞德·莫奈和巴勃羅·畢加索）。研究者希望能夠通過分析各位的畫風隨年齡增長的變化，找到與大腦病變相關的蛛絲馬跡。

　　然而，畫家的繪畫筆觸充滿主觀色彩，要想用一個定量的方法描述它並不容易。受到前人的啟發，研究者們選擇了「分形分析」（fractal analysis）的方法。

　　分形是一種具有「自相似」特徵的幾何圖案。通過計算可以人為生成複雜的分形圖案，而自然界也充滿了天然的分形：不斷分叉的樹枝，複雜的雪花，蜿蜒曲折的海岸線……類似分形的結構在畫家的作品中同樣存在，並且具有鮮明的個人風格。這些分形圖案的「複雜程度」可以用分形維數來進行量化。

　　

　　抽象表現主義大師波洛克的畫作看似雜亂無章，但有研究發現，他的作品中可以找到穩定的分形特徵，這個指標還可以用來分辨畫作是否真的出自波洛克之手[2]。

　　研究者們分析了畫作分形維數隨著時間推移的變化，結果發現，那些自然衰老的畫家和患上神經病變的畫家表現出了明顯不同的變化特徵。兩位患上阿爾茨海默症的畫家作品的分形維數從40歲起便出現了穩定的下降趨勢；兩位帕金森病患者畫作的分形維數變化則是一個倒U型曲線，在50歲中期到達頂峰，隨後下降。而相比之下，沒有神經病變的畫家作品中的分形特徵保持更加穩定：他們的分形維數有上升趨勢，這可能體現了細節掌控能力的純熟，但總體的變化範圍並不大。作為「健康對照」的畢加索以風格多變著稱，不過分析顯示，他作品中的「分形特徵」其實也保持穩定。

　　早期診斷新線索

　　值得注意的是，阿爾茨海默症和帕金森病都屬於典型的「老年病」，發作時期通常在60歲以後，研究涉及的幾位畫家也都是在晚年才拿到正式的診斷書。而在畫作分析中，差異在確診之前的數十年就已經開始顯現。如果這一結果確實可靠的話，它無疑會為學者們提供早期發現神經病變的新線索。

　　當然，由於樣本量較小，研究者暫時無法得到一個肯定的結論。而且，他們還指出，他們分析的畫作並不能完全代表畫家的認知狀態。首先，相當一部分畫作屬私人收藏，不對公眾開放，導致研究者無法從中獲取數據；其次，畫家經常會親手毀掉不滿意的作品，因此有倖存留下來的畫作也會有一定偏向性。

　　不過研究者們還是希望，他們的點子可以打開新的研究方向，並幫助人們更多了解神經病變帶來的早期影響。藝術不僅帶給人們美的感受，它也可以成為一扇了解大腦變化的窗口。（編輯：窗敲雨）

　　參考資料：

　　Forsythe, A., Williams, T., & Reilly, R. G. (2017). What paint can tell us: A fractal analysis of neurological changes in seven artists. Neuropsychology,31(1), 1-10.

　　Taylor, R. P., Guzman, R., Martin, T. P., Hall, G. D. R., Micolich, A. P., Jonas, D., ... & Marlow, C. A. (2007). Authenticating Pollock paintings using fractal geometry. Pattern Recognition Letters, 28(6), 695-702.