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人类如何从熟悉的元素中创造出全新的想法？这一认知能力被称为“组合泛化”（compositional generalization），是语言、数学、艺术和创造性思维的基础。洛克菲勒大学神经系统实验室在《自然》杂志发表的最新研究首次找到了这一过程的神经证据——腹侧前运动皮层（ventral premotor cortex）是大脑处理抽象符号的关键区域。

腹侧前运动皮层：从运动控制到抽象思维

研究团队通过训练猕猴在触摸屏上绘制简单几何图形（如直线、弧线、正方形），将每个图形视为一个离散的“动作符号”。当动物面对全新的复杂图形时，它们并未采用简单的描摹策略，而是主动将已学会的符号重新组合来构建新图形。这一行为证明猕猴理解这些动作为抽象符号构建块。通过同时记录八个脑区数百个神经元的活动，研究者发现腹侧前运动皮层在符号重组过程中表现出特异性激活。该区域传统上被认为仅参与手部运动的规划与执行，但新数据显示它实际上编码了动作的高阶认知表征。实验室负责人Winrich Freiwald将其比喻为“心理打字机”：“它指定了表达时想要按下的抽象‘按键’，然后指令其他区域将按键转化为实际笔画。”

实验设计：破解符号的神经编码

由于人类脑成像技术无法监测单个神经细胞活动，第一作者Lucas Tian设计了猕猴模型。他让动物学习绘制六种基本图形，然后测试它们如何绘制由这些基本图形组合而成的新图形。结果显示，猕猴主动选择重组符号而非简单描摹，表明它们理解这些动作为可重用的抽象单元。神经记录显示，腹侧前运动皮层的群体活动同时体现了三个关键特征：对低层运动参数的不变性、离散动作类型的范畴结构、以及新序列的重组能力。这些特征正是符号表征的核心属性。

临床与工程应用前景

该发现为脑机接口（BCI）优化提供了新框架。Freiwald指出：“了解思维如何机械性地运作，将提升我们读取大脑活动并将其转化为语音或动作的能力。”此外，研究团队计划与神经外科医生合作，收集植入电极患者的脑活动数据，以验证该机制在人类中的存在。这一范式还可能为精神分裂症、结构性失用症等疾病提供诊断新路径，因为这些疾病常表现为动作序列规划障碍。Lucas Tian表示：“我们的发现可能为理解这些疾病提供新见解，尤其是当患者理解任务但无法执行复杂动作序列时。”