北京
近日，解放軍總醫院第九醫學中心、中國科學院自動化研究所、吉林大學第一醫院聯合團隊，在《自然·通訊》（Nature Communications）發表重要成果，揭示靈長類大腦“學會學習”的神經機制，破解知識復用與靈活適應的平衡難題。
大腦如何實現“舉一反三”，始終是認知科學謎題。團隊以3只雄性獼猴為對象，開展視覺—運動映射任務訓練，記錄背外側前運動皮層728個神經單元活動，發現獼猴學習同類新任務效率顯著提升，遇規則沖突任務則學習變慢，證實靈長類可提取并遷移抽象決策規則，沖突時復用失效。
研究團隊通過實驗驗證了兩個子空間的功能關聯，兩個子空間的近乎正交性，讓穩定的知識存儲與靈活的全新信息編碼得以同時實現，徹底避免了“學新忘舊”或“守舊難學新”的問題。
值得注意的是，學界此前僅在海馬體、前額葉皮層等負責高級認知的腦區發現過神經相關圖式，而本次研究在負責運動與決策的背外側前運動皮層也發現了這一模式，表明領域特異性的圖式復用并非屬于某個腦區，而是靈長類大腦普遍的神經組織原則。
該發現將神經圖式從海馬體、前額葉，拓展至運動決策腦區，表明圖式復用是靈長類大腦普遍組織原則。成果獲國家科技創新2030“腦科學與類腦研究”重大項目等資助，共同通訊作者為顧建文教授、余山研究員。
這一成果不僅深化了我們對靈長類大腦學習機制的理解，也為人工智能的發展提供了重要啟示。解放軍總醫院第九醫學中心顧建文教授表示，該機制的發現從創新的角度解析了大腦“學會學習”的機制機理。在此基礎上，借鑒大腦的正交表征空間策略，讓AI將核心的規則知識放在專門的“決策領域”穩定保存，同時用獨立的“刺激領域”處理新的具體信息，有望助力AI具備像人類大腦一樣快速學習、靈活適應的能力。
主管| 解放軍總醫院政治工作部
主辦| 宣傳處融媒體中心
來源 | 第九醫學中心
撰文 | 何 芳 劉 燕
刊期 | 第3075期
總編：熊 剛
主編：晏 黎
編審：張 密 李笑一
編輯：劉超英
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