科学家“观察”到人脑编码新概念过程
- 发布时间：2015-06-12 01:31:19 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报北京6月11日电 （记者常丽君）美国卡内基·梅隆大学（CMU）利用先进的脑成像技术，观察了大脑对某种具体事物的编码过程，并能通过脑活动标记知道一个人正在想什么。相关论文发表在近期《人脑图谱》杂志上。
据物理学家组织网日前报道，研究人员让16名志愿者学习8个新动物的概念，其中一个是史密森尼研究所2013年公布的一种新发现的食肉动物犬浣熊。他们一边教志愿者学习，一边用功能磁共振成像仪（fMRI）观察新概念如何在脑中形成神经表征。
“知道犬浣熊的人有几百万。在他们阅读关于犬浣熊的信息时，脑中发生了永久变化，我们在实验室里对这一过程进行精确检测。当人们了解犬浣熊主要吃水果而不吃肉时，他们的左额下回以及其他几个脑区按自己的编码存储了这一新信息。”CMU迪特里奇人文与社科学院认知神经科学教授马塞尔·贾斯特说，“对于学习新信息的每个人，新知识都被编码在同样脑区，因为所有人的脑似乎用了相同的归档系统。”
该研究一个重要发现是，这8个动物概念各有其独特的激活标记，因此能通过计算机程序来确定志愿者所想的是8个动物中的哪一个。贾斯特说：“一个概念的激活标记是一个人存储这个概念有关知识的合成，每种知识存储在它自己的特征集合里。”
即使动物也有独特的激活标记，当动物和人类共享相同属性（如相同住处）时，就有类似的激活标记。也就是说，两个动物在某种属性上的相似，会导致它们的激活标记相似。这表明激活标记不是随意的，而是有意义的、可解释的。
另一个重要发现是，一旦掌握了某种概念属性，它就会完好地存在大脑中，不会受以后再学习其他属性的影响。这表明我们所学的东西具有相对的神经持久性。
贾斯特认为，这些发现提供了一个基础，其他研究人员可以继续追踪一个新概念变成脑中新标记的过程。他们还可能开发出一种新的测评工具，评价学习复杂概念的过程，如高中的物理概念，并通过fMRI图形分析，诊断出学生对一个概念的哪些方面有所误解或忽视，以帮助指导下一步的教学互动。
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