本文来源:环球科学-科学美国人中文版

猴子大脑的侧面结构

研究人员以aaab和其他的形式给受试者演奏了不同的音调组合,同时让他们躺在功能性磁共振成像(fmri)仪下功能性磁共振成像技术可以发现与大脑区域活动相关联的大脑血流变化

由法国国家健康与医学研究院(inserm)认知神经影像学组(位于巴黎附近的伊维特河畔吉夫)的斯坦尼斯拉斯•德阿纳教授(stanislas dehaene)带领的研究队伍观察了未受驯化的猴子和人在听到简单的音调组合时,他们大脑中的激活模式的变化,比如三个相同的音调后跟了一个不同的音调(就像贝多芬著名的《第五交响曲》中四音符的开头da-da-da-dah一样)

额下回是大脑皮层的一部分,人类的额下回脑力达人官网面积比猴子的大得多而且,人类的额下回还包含了处理语言的布罗卡氏区当德阿纳的团队给人类受试组朗读语句时,每个人的语言区域都被激活了,而这块区域与音调序列变化时被激活的区域存在重叠部分

对抽象信息的整合激发了人类大脑许多独特的功能,这种设想已经存在几十年了但是,一篇发表在《当代生物学》(current biology)上的论文直接对比了在听到简单的声音时,人类和猕猴不一样的大脑活动,首次提供了生理证据,证明进行这种整合的特定区域可能只存在于人脑中神经学家们表示,此前其他对比人脑和猴脑的研究发现了两者大脑结构性的不同处,但这些不同并不能解释人类的抽象思维能力来自何处

新研究通过实验对比了猴子和人类大脑对抽象魔力猴脑力开发信息的反应方式神经学家发现了大脑某个区域可能会赋予人类独特的思维能力,比如语言能力当分别给猴子和人呈现不同种类的抽象信息时,人类大脑的一个区域会处于活跃状态,而在猴子大脑中则无反应

但是抽象信息整合能力可能比语言能力更加重要维也纳大学的认知生物学家特库姆塞•费奇(tecumseh fitch)说,“我们希望这个整合并处理信息的大脑区域,也能解释人类其他相关的特质,比如欣赏音乐”(撰文:埃里森•阿尔伯特(alison abbott)翻译:辅平萍审稿:梁锘)

纽约大学心理学家盖里•马库斯(gary marcus)说,“这项实验提供了一个有力的线索,让我们能知道我们大脑的特殊之处没有什么要比弄清楚人之所以为人的原因更重脑力测试图片要的了”

高度激活

研究团队想知道受试的猴子和人是否能辨别出音调组合的不同特征:对音符总数的识别显示了计数能力,对音调重复方式的识别则暗示了识别代数模式的能力

马库斯说:“猴子似乎识别出了某个模式,但是没有对其产生兴趣,也就没有深入分析——只有人类将它上升到了更高的分析层次”

本文由微信公众号环球科学scientificamerican授权转载

简单的音调组合

在第一个实验案例中,音调组合可能会从aaab变换为aaaab,即基本组合模式保持不变,而音符数量发生了增减在第二个实验案例的变化则相反:即音调组合可能会从aaab变成aaaa,但是音符数量不变该团队还观察了当两种特征同时改变时(如从aaab变成aaa阿达脑力训练aaa),受试者会有何反应

fmri扫描仪显示,当受试者识别出音符数量变化时,猴子和人类的大脑区域中与数字相联的部分都处于活跃状态音调组合发生变化时,猴子和人的某个对等的大脑区域也同样活跃起来不过当数量和组合同时变化时,只有人类大脑的额下回区域以高度激活的形式显示出对该变化特有的反应