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知识在大脑是如何形成的?

时间:2009-09-27 00:00来源:网易探索 作者: 阅读:
一项新的研究,揭示了我们的大脑是如何整合概念,进而使我们能够组织,理解这个世界。该研究是在9月24日发表在《神经元》杂志上的。它通过行为和神经成像技术,阐释了概念知识是如何在人类大脑中成像并指导人类做出决定。



人类智慧的一个很重要的特征,就是能够运用从前的知识,解决新环境下的问题。这是通过运用概念而实现的。概念是从多种看似不同而实际上互相关联的实体当中,提炼出相同的本质而得出的。伦敦大学维尔克姆神经成像研究中心的哈山·库曼博士,即该项研究的主要研究作者,这样解释道,“尽管卷毛小狗和金色猎犬看起来迥然不同,但我们仍能很快地意识到他们之间相似的特征。因为他们都代表了某一特定概念,那就是狗。”



尽管对于人类一直在不断地形成和使用概念这一事实,人们毫不怀疑,但是对于概念知识是怎样在大脑中形成并指导人们作出有效选择的,人们却知之甚少。长久以来,海马回——大脑中形成记忆的结构,一直被认为对于概念知识的习得扮演了重要的角色。然而,迄今为止,还没有确切的证据证明这一论断。库曼博士及其同事,设计出了一套实验,能够追踪到概念知识的形成及其应用。



参与者们在试验中要玩一个游戏。他们面对电脑,屏幕上会出现一些图案,代表夜晚的天空。参与者们要通过这些天空的图案,判断第二天的天气是晴天还是雨天,猜对的人会得到钱作为奖励。在实验之初,参与者们只是简单地记住每个图案的外观。但是很快,他们就注意到有些图案是在概念上相互关联的,就像卷毛小狗和金色猎犬一样。照这样,参与者们将这个问题结构化,并且完成了该任务。他们甚至能成功地将这一知识运用到不同的情况当中,即概念相似,而图案不同的情况中。



通过运用平行行为和神经测量法,研究人员发现大脑中的海马回和前额内的大脑皮层中,形成了一个耦合电路,这证明了概念知识的形成。然而有趣的是,只有海马回能够预测,哪个实验参与者能够成功地将所学的概念,应用到视觉场景当中去。“这表明,也许海马回产生并存储这些概念,并把信息传递到前额的大脑皮层,在那里信息被加工使用。例如,在决定哪里的金融回报是具有风险的时候,就需要用到概念的分析和使用了,”库曼博士解释道。



总而言之,实验的结果强调了海马回在习得新概念时所扮演的重要角色。这可能与其独特的联网能力,使大量记忆相互发生关联有关。库曼博士说,“我们的研究,从神经生物学的角度,洞察人类从视觉经验中发现概念结构的这种惊人的能力。并且揭示像海马回这样的所谓的“记忆区”,是如何与前额脑叶的“决定区”协同工作,将信息投入使用的。”



译自科学日报。(责任编辑:泉水)
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