灵长类大脑“举一反三”机制揭秘
发布时间：2026-02-14
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发布时间：2026-02-14
2月13日，会打网球的人打羽毛球上手更快，掌握一种解题思路后能轻松应对同类题目，大脑是如何复用已有知识做到“举一反三”的？中国科学院自动化研究所、解放军总医院第九医学中心、吉林大学第一医院联合研究团队首次发现，灵长类大脑会通过领域特异性的图式复用，以及近乎正交的神经表征空间组织，巧妙平衡学习的稳定性与灵活性。相关研究成果近日发表在国际知名期刊《自然·通讯》上。
论文通讯作者之一、解放军总医院第九医学中心顾建文教授13日告诉科技日报记者，该机制的发现从创新角度解析了大脑“学会学习”的机制机理。在此基础上，借鉴大脑的正交表征空间策略，AI（人工智能）将核心规则知识放在专门的“决策领域”稳定保存，同时用独立的“刺激领域”处理新的具体信息，有望助力AI具备像人类大脑一样快速学习、灵活适应的能力。
据介绍，研究团队以3只雄性猕猴为实验对象，围绕背外侧前运动皮层展开研究，记录下猕猴脑区728个神经单元的活动信号，分析其神经活动与学习行为的关联性。
研究发现，猕猴在学习相似的新任务时，速度会随训练的推进而显著提升，复习旧任务的效率大幅提高，但面对与原有规则相悖的反向配对任务时，学习速度明显变慢，灵长类动物和人类有着相似的规律。
通过对神经活动的深入分析，研究团队发现，猕猴背外侧前运动皮层的神经群体活动会自发形成两个近乎正交的表征空间，即决策子空间和刺激子空间。他们还通过实验验证了两个子空间的功能关联，两个子空间的近乎正交性让稳定的知识存储与灵活的全新信息编码得以同时实现，彻底避免了“学新忘旧”或“守旧难学新”的问题。
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