人的大脑做什么事之前都会思考吗?
人类可能通过大脑的导航系统来思考。
人类是如何思考的?这是神经科学中一直悬而未决的最基本问题之一。近日,德国马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所(MPICBS)和挪威Kavli系统神经科学研究所的科学家们,包括诺贝尔奖得主EdvardI. Moser,在最新一期的《科学》杂志上给出了一个新提案——人类可能通过大脑的导航系统来思考。
当我们在环境中进行导航时,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)会形成一个定位和导航的回路。科学家们认为,我们的大脑内部导航系统可以做更多的事情,比如“思考”,这也解释了为什么我们的知识似乎是按空间方式组织排列的。
“我们认为大脑在所谓的认知空间中储存了周围环境的信息,这不仅关系到地理数据,也关系到物体和体验之间的关系。”通讯作者、MPICBS的ChristianDoeller解释道。“认知空间”指的是我们组织体验的脑中地图。我们所遇到的一切事物都具有物理属性,无论是人还是物体,都可以按照不同的维度排列。例如,我们可以根据家人和朋友的身高,幽默感,或收入,把他们定义为高或矮,幽默或乏味,贫穷或富有,根据兴趣的维度,个体可能会在心理地图上排列得更近或更远。
在新提案中,Doeller团队将各种证据线索结合起来,形成了人类思维的理论。这一理论始于诺贝尔奖得主对啮齿类动物大脑中位置细胞和网格细胞的发现,后来也在人类大脑中发现了这些细胞。例如,这两种细胞类型会在动物觅食时显示代表其空间位置的活动模式,空间中的每个位置一种独特的细胞活动模式代表。位置细胞和网格细胞的活动共同形成了周围环境的脑中地图,并在我们下次到访时被重新激活。
网格细胞非常规律的活动模式也可以在人类身上观察到,而且不仅是在地理空间的导航过程中。2016年的一项研究表明,网格细胞在学习新概念时也很活跃。“通过将所有这些先前的发现联系起来,我们得出了这样的假设:不管我们是在思考一个真实的空间,还是思想维度之间的空间,大脑都储存着一张思维地图。我们的思路可以被看作是穿过思想空间,沿着不同的思维维度的一条路径。”第一作者JacobBellmund解释道。
使用现有的认知空间地图,人类可以通过将新事物与已有的维度联系起来预测新事物与已知事物的相似程度。“这些过程对于推断我们从未经历过的新事物或新情况特别有用,我们可以归纳出我们经常面对的新情况,并推断出我们应该如何行事”Bellmund说道。