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    不同的大脑节奏区域帮助我们分类

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      普朗克

      【博科园-科学科普-留言评论或建议有惊喜哦~( ^_^)】大脑对所看到的几乎所有东西进行分类,而且引人注目的是经常会取得这样的成就,不管这些东西看起来是否像富士和麦金托什苹果,或者它们有更抽象的相似之处——比如螺丝刀和钻头。麻省理工学院(MIT)的Picower学习与记忆研究所(Picower Institute for Learning and Memory)的一项新研究解释了这一现象。麻省理工学院学习与记忆研究所(Picower Institute for Learning and Memory)的Picower教授厄尔·米勒(Earl Miller)说:分类是一种基本的认知机制,这是大脑学习推广的方式。如果你的大脑没有这种能力,就会被感官世界的细节所征服。每一次你经历的事情,如果它是在不同的照明或不同的角度,大脑会将它视为一个全新的东西。

      分类的能力基于简单的相似或抽象相似性源于大脑的使用不同的节奏、不同的时候、不同区域的前额叶皮层(PFC)。特别是当动物需要匹配与之相似的图像时,在腹侧PFC中高频节律的力量增加了。当他们必须根据更抽象的相似度来匹配图像时,这取决于后侧PFC中较低频率的beta节奏。这些发现表明了大脑如何实现分类抽象的模型。迎接抽象的挑战不仅仅是一种思维方式,而是更困难的思维方式。相反当简单的感觉比较时,大脑不同部位的不同机制就会取而代之,我们无法判断两件事是否属于同一类别。

      不同的大脑节奏区域帮助我们分类

      新的研究表明大脑在不同的区域使用不同的节奏来识别为什么每一组物体都属于同一类别。这些苹果有直接的视觉相似之处,但螺丝刀和钻头更抽象。图片版权:Picower Institute for Learning and Memory/Pixabay

      通过精确描述控制分类的频率、地点和节奏的时间,这些发现如果在人类中被复制,可能有助于研究了解一些自闭症谱系障碍的一个方面。在ASD分类中对患者来说是很有挑战性的,特别是当对象或面孔出现非典型的时候。潜在地,临床医生可以测量节奏,以确定那些努力识别抽象相似性的患者是否采用了不同的机制。

      Wutz, Loonis, Miller和他的合著者在PFC的关键领域测量了大脑的节奏,并将其与动物在屏幕上的游戏进行分类。在每一回合中,动物们会看到一种由两种不同的构型组成的点的图案。然后样本会消失,延迟之后,会出现两个点设计的选择。这个题目的任务是把它的凝视固定在与样本相同的类别上。有时候正确的答案是显而易见的,但有时相似性是建立在更抽象的标准上的,动物可以通过连续的试验来推断。实验者精确地量化了抽象的程度,这是基于对点模式的扭曲的几何计算,而不是一种类型的原型。

      这项研究的定义非常明确,它提供了一种数学上正确的方法来区分一些模糊的抽象概念。这是一个很常见的判断,但不是我们所使用的范例。当样本出现时,腹侧PFC的伽马值总是达到峰值,就好像动物在做“这个样本看起来像a类吗?一旦被证明了就进行评估。在随后的延迟期,当需要进行抽象化时,背部PFC的贝塔力达到峰值,就好像动物们意识到没有足够的视觉相似性和更深层的思考来做出即将到来的选择。值得注意的是,这些数据足够丰富,可以揭示出正在发生的事情的一些细微差别。例如分类信息和节奏力量是如此紧密地联系在一起,研究人员在正确的分类判断之前,比在错误的分类判断之前测量出更大的节奏力量。

      贝塔系数的作用并不是基于选择一个类别的难度(即选择的相似度),而是具体取决于正确答案是否与样本有更抽象的或文字上的相似性。通过分析节奏测量,研究人员甚至可以确定动物是如何接近分类任务的,并没有判断样本是否属于某一类。相反是在判断他们是否属于某一类人。这种偏好反映在大脑的节律中,看到了对每一种动物最强烈的影响。

      • 知识:科学无国界,博科园-科学科普

      • 参考:Neuron

      • 内容:经“博科园”判定符合今主流科学

      • 来自:麻省理工学院

      • 编译:双螺旋

      • 审校:博科园

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