一项fMRI研究发现，大脑腹内侧前额叶皮层可能通过类似空间导航的六边形网格编码情绪概念，为理解情绪提供了新线索。
科学家发现，大脑可能用六边形网格来组织情绪
大自然似乎格外偏爱六边形。从蜂巢到某些泡沫结构，这种几何形状随处可见。如今，科学家发现，人类大脑可能也利用类似的六边形结构来组织我们的情绪。
美国埃默里大学的神经科学家Yumeng Ma和Philip A. Kragel通过功能性磁共振成像(fMRI)，在参与者处理情绪信息时发现了一种具有六向对称性的脑活动模式。
这项发表于《PLOS Biology》的研究表明，人脑可能利用类似空间导航的网格坐标系统，对抽象的情绪概念进行编码。
情绪虽然复杂，却有自己的坐标系统
情绪是人类体验中最复杂的部分之一。它们可能短暂或持久，相互矛盾，甚至连当事人都难以理解。
但情绪对生存至关重要。它帮助我们评估风险、做出决定、适应环境并建立社会关系。因此，大脑必须能够识别不同情绪，并理解它们之间的联系。
几十年来，心理学家一直使用两个维度描述情绪。
一个是效价(valence)，表示情绪令人愉快还是不愉快；另一个是唤醒度(arousal)，表示情绪让人平静还是兴奋。
两者共同构成所谓的“情绪环形模型”，相当于一张二维情绪地图。例如，满足和兴奋都属于积极情绪，但前者平静，后者激烈。愤怒与狂喜都具有较高唤醒度，却位于效价轴的相反方向。
科学家早已知道情绪具有这种有序结构，但大脑究竟如何编码它，一直是个谜。
线索来自一种特殊的神经元：网格细胞。
网格细胞最早于2005年在大鼠身上被发现。当动物经过环境中的特定位置时，这些细胞就会激活。
奇妙的是，如果把单个网格细胞的激活位置标在地图上，会发现它们形成重复的等边三角形排列，呈现六向对称的网格结构。
不同网格细胞共同构成类似坐标系统的机制，帮助动物在移动时判断自身位置。
此前的研究还发现，类似的网格编码可能不限于物理空间导航，也参与组织视觉概念、选择价值等抽象信息。
那么，既然情绪也能排列成二维地图，大脑是否会用同样的方式在情绪空间中导航？
大脑出现了六向对称的情绪编码信号
研究人员招募了18名参与者，在进行fMRI扫描的同时，让他们观察逐渐变化的面部表情，或者阅读连续呈现、带有不同情绪含义的短语。
每组刺激都对应情绪二维空间中的一次变化。研究人员据此分析，当参与者追踪情绪变化时，大脑活动是否具有方向相关的规律。
结果，在腹内侧前额叶皮层(vmPFC)中，研究人员发现了符合六边形网格编码特征的信号。
当情绪空间中的变化方向与同一六向网格方向对齐时，大脑活动模式更加相似。这种模式每隔60°重复一次，与空间导航中的网格样编码具有相似的几何特征。
更重要的是，无论参与者观察的是面部表情，还是阅读文字短语，都能够检测到类似信号。
这意味着，大脑可能并非仅仅对眼前看到的图像或文字作出反应，而是在编码不同情绪概念之间的抽象关系。
研究人员还发现，vmPFC的活动能够反映情绪概念之间的距离，而且这种距离相关信号与参与者判断情绪变化的表现有关。
换句话说，大脑可能既保存着一张情绪地图，也能够计算地图上不同情绪之间的距离。
一张帮助我们理解情绪的内部地图
这项发现为情绪的神经编码机制提供了新证据。
研究提示，人脑组织情绪知识的方式，可能与组织物理空间信息遵循相似的计算原则。这种内部坐标系统或许有助于我们推断情绪之间的关系，并在复杂情境中作出灵活判断。
不过，研究仍存在局限。实验只有18名参与者，样本规模较小。研究利用fMRI检测到的是群体脑活动中的网格样信号，并未直接证明存在专门编码情绪的六边形网格神经元，也无法确定这种编码是否直接参与情绪决策。
未来仍需更大规模研究，以及更直接的神经活动测量，才能揭示这一机制的具体运作方式。
尽管如此，这项研究提出了一个引人注目的可能性：我们的大脑或许就像在现实世界中辨认方向一样，也在一张看不见的地图上定位和理解情绪。
原文：https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3003795