不同的大腦節奏區域幫助我們分類

【博科園-科學科普-留言評論或建議有驚喜哦~( ^_^)】大腦對所看到的幾乎所有東西進行分類，而且引人注目的是經常會取得這樣的成就，不管這些東西看起來是否像富士和麥金托什蘋果，或者它們有更抽象的相似之處——比如螺絲刀和鑽頭。麻省理工學院(MIT)的Picower學習與記憶研究所(Picower Institute for Learning and Memory)的一項新研究解釋了這一現象。麻省理工學院學習與記憶研究所(Picower Institute for Learning and Memory)的Picower教授厄爾·米勒(Earl Miller)說：分類是一種基本的認知機制，這是大腦學習推廣的方式。如果你的大腦沒有這種能力，就會被感官世界的細節所征服。每一次你經歷的事情，如果它是在不同的照明或不同的角度，大腦會將它視為一個全新的東西。

分類的能力基於簡單的相似或抽象相似性源於大腦的使用不同的節奏、不同的時候、不同區域的前額葉皮層(PFC)。特別是當動物需要匹配與之相似的圖像時，在腹側PFC中高頻節律的力量增加了。當他們必須根據更抽象的相似度來匹配圖像時，這取決於後側PFC中較低頻率的beta節奏。這些發現表明了大腦如何實現分類抽象的模型。迎接抽象的挑戰不僅僅是一種思維方式，而是更困難的思維方式。相反當簡單的感覺比較時，大腦不同部位的不同機制就會取而代之，我們無法判斷兩件事是否屬於同一類別。

新的研究表明大腦在不同的區域使用不同的節奏來識別為什麼每一組物體都屬於同一類別。這些蘋果有直接的視覺相似之處，但螺絲刀和鑽頭更抽象。圖片版權：Picower Institute for Learning and Memory/Pixabay

通過精確描述控制分類的頻率、地點和節奏的時間，這些發現如果在人類中被複制，可能有助於研究了解一些自閉症譜系障礙的一個方面。在ASD分類中對患者來說是很有挑戰性的，特別是當對象或面孔出現非典型的時候。潛在地，臨床醫生可以測量節奏，以確定那些努力識別抽象相似性的患者是否採用了不同的機制。

Wutz, Loonis, Miller和他的合著者在PFC的關鍵領域測量了大腦的節奏，並將其與動物在屏幕上的遊戲進行分類。在每一回合中，動物們會看到一種由兩種不同的構型組成的點的圖案。然後樣本會消失，延遲之後，會出現兩個點設計的選擇。這個題目的任務是把它的凝視固定在與樣本相同的類別上。有時候正確的答案是顯而易見的，但有時相似性是建立在更抽象的標準上的，動物可以通過連續的試驗來推斷。實驗者精確地量化了抽象的程度，這是基於對點模式的扭曲的幾何計算，而不是一種類型的原型。

這項研究的定義非常明確，它提供了一種數學上正確的方法來區分一些模糊的抽象概念。這是一個很常見的判斷，但不是我們所使用的範例。當樣本出現時，腹側PFC的伽馬值總是達到峰值，就好像動物在做「這個樣本看起來像a類嗎？一旦被證明了就進行評估。在隨後的延遲期，當需要進行抽象化時，背部PFC的貝塔力達到峰值，就好像動物們意識到沒有足夠的視覺相似性和更深層的思考來做出即將到來的選擇。值得注意的是，這些數據足夠豐富，可以揭示出正在發生的事情的一些細微差別。例如分類信息和節奏力量是如此緊密地聯繫在一起，研究人員在正確的分類判斷之前，比在錯誤的分類判斷之前測量出更大的節奏力量。

貝塔係數的作用並不是基於選擇一個類別的難度(即選擇的相似度)，而是具體取決於正確答案是否與樣本有更抽象的或文字上的相似性。通過分析節奏測量，研究人員甚至可以確定動物是如何接近分類任務的，並沒有判斷樣本是否屬於某一類。相反是在判斷他們是否屬於某一類人。這種偏好反映在大腦的節律中，看到了對每一種動物最強烈的影響。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

參考：Neuron

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：麻省理工學院

編譯：雙螺旋

審校：博科園

解答：本文知識疑問可於評論區留言

傳播：博科園

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！