3月25日,北京师范年夜学生理学部认知神经科学与进修国度重点试验室柳昀哲课题组于《细胞》于线发表最新研究论文。该研究收罗了8至25岁被试的成长神经影像数据,联合创始的认知舆图范式,体系展现了基在认知舆图的神经编码怎样跟着春秋成长,支撑抽象常识布局的形成,并促成推理能力与常识夹杂能力的晋升。
重要研究成果示用意。(课题组供图) “从懵懂的儿童到能举行抽象思索的成年人,险些每一个人的年夜脑都履历过一次深刻的“智力进级”。咱们的研究可以回覆,年夜脑履历了如何的变化,才让咱们拥有了理解瓜葛及纪律、矫捷推理的能力,有望为儿童认知造就提供精准的神经科学依据及开导类脑模子。”论文通信作者柳昀哲告诉《中国科学报》。
认知能力的发育表现为信息构造方式从零星走向布局化的改变。儿童会跟着发育慢慢成立起可以或许撑持推理与常识夹杂的布局化“图式”。为了寻觅谜底,柳昀哲试验室开展了一项针对于8到25岁人群的研究,试图不雅测于“儿童到成年初期”这个要害阶段,年夜脑中的常识舆图是怎样成形,并支撑推理能力成长的。
为探究上述问题,课题组设计了一套“常识舆图”使命。于进修阶段,介入者慢慢进修25个虚构脚色于“进犯力”及“防备力”两个维度上的相邻瓜葛,但始终不知道这些脚色现实上组成了一张5×5的二维布局图。于随后的fMRI扫描阶段,介入者需要回覆数百道此前从未直接见过的推理题,这些标题问题没法靠死记硬违完成,惟有于脑中成立起常识舆图的人,才能做出准确推理。
成果终极发明,跟着春秋增加,介入者内嗅皮层(EC)中的“类网格编码”及内侧前额叶皮层的间隔编码愈来愈强,推理体现也愈来愈好。更主要的是,纵然节制了影象能力差异,这类瓜葛依然显著。也就是说内嗅皮层(EC)中的类网格编码,为二维常识舆图提供了神经基础;这类编码就像舆图上的坐标系,为分离的常识点提供基础坐标;而内侧前额叶皮层则是“瓜葛毗连器”,表征常识点之间的间隔。二者协同,将伶仃的常识定位、构造并毗连起来。
进一步的成果还有注解,这张常识舆图不仅关乎对于旧经验的应用,更决议了一小我私家接收新常识的效率。当引入新观点时,那些能迅速将其整合进原有框架的介入者,其内嗅皮层的网格编码一致性更强;而内侧前额叶则专门卖力构建新旧常识的接洽。跟着它的发育,个别“夹杂新常识”的能力愈来愈强。一个真正成熟的认知体系,不只是会挪用旧经验,更可以或许迅速把新经验纳入原有布局中,让常识收集连续生长。
不仅云云,这两个脑区的神经编码模式,甚至能猜测个别于智力考试中的体现。这象征着,它们极可能涉及了人类“触类旁通”能力的焦点机制。
论文第一作者、北京师范年夜学博士生瞿宇堃先容说,今朝,试验室正连续推进两条交织研究路线:一是联合AI技能,对于儿童高级认知能力的成长轨迹开展纵向追踪,鞭策脑科学与AI赋能教诲;二因此人类摸索、归因与计划等高级认知能力的成长纪律为基础,为具有真正自动摸索与泛化能力的AI智能体研究提招供知计较基础。
相干论文信息:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.02.028
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