独特的大脑节奏,大脑区域帮助我们对类别进行推理
![New research suggests that our brains employ different rhythms in different regions to recognize why each set of objects belong in the same category. The apples have a direct visual resemblance, but the screwdriver and drill bear a more abstract resemblance. Credit: Picower Institute for Learning and Memory/Pixabay 独特的大脑节奏,大脑区域帮助我们对类别进行推理](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2018/distinctbrai.jpg)
我们几乎把我们看到的每样东西都分类,值得注意的是,无论这些东西看起来很相似——像富士和麦金托什的苹果——还是它们有更抽象的相似之处——像螺丝刀和钻子,我们都能做到这一点。麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所的一项新研究解释了其中的原因。
“分类是一种基本的认知机制,”伯爵米勒说,麻省理工学院的Picower学习和记忆研究所和大脑和认知科学系的彩虹教授。“这是大脑学会概括的方式。如果你的大脑没有这种能力,你会被感官世界的细节所淹没。每次你经历的东西时,如果它处于不同的照明或不同的角度,你的大脑会把它视为一个全新的东西。“
在新论文中神经元米勒的实验室,由博士后andreas vutz和研究生罗马·莱昂斯领导,表明,基于直接相似或抽象相似性分类的能力从大脑在不同的时期,在普前皮层的不同部分地区的不同时间中出现(PFC)。具体而言,当动物需要匹配钻孔的图像紧密相似时,腹侧PFC中的高频伽马节奏的力量增加了诀窍。当他们必须基于更抽象的相似性匹配图像时,依赖于背侧PFC中的低频β节奏的后来浪涌。
米勒说,这些发现提出了一个大脑如何实现的模型类别抽象。它表明,迎接抽象的挑战不仅仅是用同样的方式思考,而是更困难。相反,当简单的感官比较不足以让我们判断两件事物是否属于同一类别时,大脑不同部位的不同机制就会起作用。
通过精确描述支配分类的频率、位置和节奏的时间,如果这些发现在人类身上得到重复,可能有助于了解某些方面的研究自闭症谱系障碍米勒说。在ASD分类中可能对患者有挑战性,特别是当物体或面孔出现非典型时。潜在地,临床医生可以测量节奏,以确定难以识别抽象相似之处的患者是否正在采用不同的机制。
连接点
进行研究,沃茨,莱昂斯,米勒和共同作者测量大脑作为动物的PFC关键领域的节奏,因为动物播放了一些屏幕游戏。在每一轮中,动物都会看到点的图案 - 来自两个不同类别的配置之一的样本。然后,样本将消失,延迟后,将出现两种点设计的选择。受试者的任务是将其凝视与属于与样本相同的类别进行修复。有时,纯粹的视觉相似之处有时是显而易见的,但有时候相似性是基于更抽象的标准,动物可以推断出连续的试验。与类别原型相比,实验者基于点图案的失真的几何计算精确地量化了抽象程度。
“这项研究有很好的定义,”乌茨说。它提供了一种数学上正确的方法来区分像抽象这样模糊的东西。这通常是一种判断,但不是我们使用的模式。”
腹侧PFC中的伽马总是在样本出现时达到峰值,就好像动物在做一个"这个样本看起来像不像a类"的评估。背侧PFC的Beta能力在随后的需要抽象的延迟期间达到顶峰,就好像动物意识到没有足够的视觉相似性和更深层次的思考来做出即将到来的选择。
值得注意的是,数据足以弥补关于正在发生的事情的若干细微差别。例如,类别信息和节奏力量如此密切相关,例如,研究人员在正确的类别判断之前测量了更高的节奏电量而不是在不正确的判断之前。他们还发现,β功率的作用不是基于选择类别的难度(即选择的选择是多么相似),而是特别是正确答案与样本有更为抽象或文字相似性。
通过分析节奏测量,研究人员甚至可以确定动物是如何完成分类任务的。乌茨说,他们并不是在判断一个样本属于哪个类别。相反,他们在判断自己是否属于自己喜欢的类别。
“这种偏好反映在脑节奏”,Wutz说。“我们发现,每种动物喜欢的类别的影响最大。”
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