@ 2018.12.16 , 15:00

从神经生理学角度回答:人类是如何思考的

从神经生理学角度回答:人类是如何思考的

神经科学中最基本的问题之一:人类是如何思考的?直到最近,我们似乎还没有一个确凿的答案。然而,德国莱比锡马克斯普朗克人类认知和脑科学研究所(MPI CBS)和挪威特隆赫姆Kavli系统神经科学研究所的科学家们——其中包括诺贝尔奖得主Edvard I. Moser——给出了一个可能的答案。根据最新一期Science的报道,他们认为人类借助他们的大脑导航系统来思考。

当我们环顾周遭环境时,我们大脑中两种重要的细胞被激活。大脑中海马体里的位置细胞(placecells)以及相邻内嗅皮质中的网格细胞(gridcell)会形成定位和导航回路。科学家猜测,脑内导航系统的功能比我们所知的还要强大。他们认为,该系统也是“思考”的关键;这就解释了为什么我们的知识似乎是以空间的方式被排布组织起来。

“我们相信大脑在所谓的认知空间中存储着有关周围环境的信息。这不仅涉及地理数据,还涉及物体和经验之间的关系。”论文的高级作者、MPI的新主任Christian Doeller解释道。

“认知空间”一词指的是我们用来组织经验的心理地图。我们所能接触到的一切都具有物理属性,无论是人还是物,因此可以沿不同的维度排列。“如果我在想买一辆车,我可以根据它们的发动机功率和重量做出选择。发动机功率和重量构成了认知空间中的两个坐标轴:选择发动机强劲,重量轻的赛车;发动机弱,重量大的箱车;两者之间的所有组合。”Doeller说。“我们以类似的方式思考家人和朋友;例如,根据他们的身高、幽默感或收入,将他们编码为高或矮、幽默或无趣、或者贫穷或富有。”

人类思维理论

Doeller和他的团队将不同的线索结合起来,推导出了一种人类思维理论。理论灵感来自于一位诺贝尔奖得主,他发现啮齿动物的大脑中具有标识位置和关系网络的细胞。随后证明,人类身上也存在此类细胞。

但更重要的是,除了对地理空间导航,在学习新概念时,网络细胞也很活跃。如在2016年的一项研究中,志愿者被要求记忆下鸟类和符号图像之间的配对关系。

在随后的记忆测试里,志愿者需要甄别眼前的配对关系是否正确。测试进行中,研究人员同时扫描志愿者的脑部活动。有趣的是,志愿者思考的同时,内嗅皮层被激活,与脑导航的模式非常相似,为思考提供了一个坐标系。

“汇总先前所有的发现,我们认为大脑里有一张心理地图,所谓思考的过程,就是大脑从地图上寻找一条出路。无论是真实空间的出路还是思想维度之间的路径。”论文的第一作者Jacob Bellmund解释道。

绘制新体验

“即使面对经验库里没有的对象,这套机制也十分有用。”使用现有的认知空间地图,人类可以通过将其与现有维度相关联来预测新事物与已知事物之间的相似性。

如果我们知道什么是老虎、狮子或黑豹,但从未见过金钱豹,我们也会将金钱豹置于与认知空间中其他大型猫科动物所在的位置。基于我们对认知地图中“大猫”概念的了解,我们可以充分地判断出豹子会做出的反应。

本文译自 sciencedaily,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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