大脑如何对物体进行归类？

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来源How the brain assigns objects to categories
译者chunfengqiushui

How the brain assigns objects to categories
大脑如何对物体进行归类？
2011年7月27日

人类的大脑擅长于识别类似的物品并将其放到相应的类别——例如，狗不同于猫，椅子有别于桌子。麻省理工学院的神经学家在一项新研究里发现了似乎能控制这种技能的大脑活动。

患孤独症的孩子为什么执意于关注细节但经常似乎不能将事物归入到大概的类别？这项发表于7月27日这一期《神经元》（Neuron）杂志的研究发现为此提供了一个可能的解释。这篇论文的主要作者、神经学皮考尔（Picower）讲座教授厄尔·米勒（Earl Miller）如是说。

麻省理工学院皮考尔学习与记忆中心（Picower Institute for Learning and Memory）主要研究员米勒说，“我们认为，患上孤独症是系统可能失衡……其结果是，细节掩盖了类别。于是你便有了一个擅长于记住所有细节的大脑，但是它只能记住细节。”

米勒与皮考尔研究所博士后埃文·安索拉托斯（Evan Antzoulatos）将他们的研究聚焦于大脑的两个区域——前额皮质和纹状体，这是已知的较大结构基底核的一部分。为大家所熟知的是，这两个区域对于学习非常重要。

几年前，大家相信前额皮质学习信息很快并将其所学的东西发送到基底核，这有助于形成习惯，比如能演奏乐器。然而2005年，米勒和他的同事表示，当猴子学习简单的任务时它们的基底核在这一过程的早期中非常活跃，接着是前额皮质的缓慢激活。

米勒说，换句话说，纹状体能很快学习单个复杂的物品，前额皮质将它们放在一起。他和安索拉托斯认为，同样的模型可能在类别学习中也很明显。

为了进行这项新的研究，安索拉托斯训练两只猴子将圆点的图案归类到两个类别之一中。首先，动物会只看两个例子或每个类别的“原型”——一个它们能记住所属类别而不用学习一般类别特征的很小数目。在动物学会了第一批两个原型后，这个数字翻番。最终，原型的数目一直大到它们无法记住为止，这时猴子的大脑开始熟悉每个类别所具有的一般特征。

正如他们所做的，大脑活动从纹状体这个大脑较为原始的区域开始转移到负责诸如计划和做决定这类高水平功能的前额皮质。

米勒说，“在类别学习过程中活动的越是原始的部分，则基底核越能很快地记住原型，但是接着它将所学到的发送到前额皮质。前额皮质弄明白什么是这些原型的普遍特征和什么是个体的普遍特征并抽象出本质。”

加州大学圣芭芭拉分校（UCSB）心理学教授格里高利·阿什比（Gregory Ashby）说，这项新的研究显示了纹状体参与类别学习活动的“最清晰的图景”。他说，“我们知道纹状体在类别学习过程中起着很重要的作用已有一段时间，但是我们仍不清楚这种作用具体是什么。”

麻省理工学院研究人员希望在未来的研究中通过干预大脑的这两个区域之间的正常平衡并观察其结果来检验他们的理论，即孤独症源自纹状体和前额皮质之间的失衡。

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