大腦如何像「導航」一樣在概念間跳躍？最新研究揭密

科學家透過數學模型發現，人類大腦處理空間資訊與語意概念的方式竟驚人地相似。這項發表在《PNAS》期刊的研究顯示，當我們在思考不同概念時，大腦可能運用類似於空間導航的神經機制。

研究團隊開發的數學模型模擬了海馬迴與內嗅皮質的功能，這兩個腦區不僅負責空間記憶與導航，還包含會對特定概念產生反應的「概念細胞」。日本國立情報通訊研究機構的計算神經科學家芳賀達也指出：「雖然空間表徵與概念表徵看似截然不同，但我們發現大腦可能運用單一原則來處理這兩類資訊。」

該模型結合兩種關鍵功能：「後繼表徵」預測空間移動的機率，「詞嵌入」則捕捉詞語間的關聯性。當模型在模擬的物理空間（如虛擬房間）或概念空間（如相關詞彙）中「移動」時，產生的神經活動模式與真實大腦驚人地相似。

舉例來說，要從「法國」聯想到「柏林」，模型會先啟用「首都」概念細胞連結到「巴黎」，再透過「德國」細胞跳轉至「柏林」。倫敦大學皇家霍洛威學院的計算神經科學家羅伯·莫克解釋：「就像在城市中靠地標導航一樣，思考時我們也需要某種『心智地圖』來連結不同概念。」

這項突破性研究為理解人類思維提供了新視角，但科學家強調仍需進一步驗證真實大腦是否確實以相同方式運作。芳賀博士表示，未來將開發更接近生物大腦的模型來探究這項機制，這可能為人工智慧發展帶來重要啟發。