神经科学:序数级数的异常简单

David Eagleman在《开放获取》杂志上发表的一项新研究表明，那些成员以有序顺序出现的熟悉类别在大脑中的处理方式与其他类别不同神经科学前沿2012年12月20日。这项研究表明，有序序列具有很强的空间性质，并激活了大脑中被认为不直接参与语言习得和产生的区域。此外，与顺序不正确的序列相比，以正确顺序显示的序列刺激的大脑活动更少，这意味着大脑可以预测将要发生的事情，并且需要更少的活动来理解它。

德克萨斯州休斯顿贝勒医学院的Eagleman说:“当一件事发生时，如果大脑已经预测到该事件，它的反应可以消耗更少的能量。”“从根本上说，它的工作是为世界建立一个良好的模型，这样它就可以避免感到惊讶。它预测得越好，就能节省越多的能源。”

先前的研究表明，所谓的序数类别具有独特的属性，编码方式与非序数序列不同。

例如，在某些形式的痴呆症中，对数字等序数刺激的记忆完好无损，而对动物或水果等非序数刺激的记忆则受损。在一个神经病学方面的疾病这种被称为“联觉”的感官体验，如颜色，是由不相关的输入触发的，尤其是数字、字母和一年中的月份等有序刺激。

然而，直到现在，人们对神经表示序数序列。

为了调查，David Eagleman和他的团队招募了35名参与者，并使用功能性磁共振成像(fMRI)来测量他们在执行一项“古怪”任务时的大脑活动。

研究人员向参与者出示了五个单词的列表，这些单词一个接一个地出现，每个单词出现半秒钟。在一种情况下，序数词以正确的顺序显示(例如周一、周二、周三、周四、周五)。第二种情况包括以乱序排列的序词，第三种情况包括属于非序词类别的词。

每个参与者在进入扫描仪前完成20个练习，然后再进行120个练习。在一半的试验中，序列中的第五个单词被一个奇怪的刺激所取代，比如一周中的四天后面跟着“香蕉”这个词，或者四个水果后面跟着一个数字。

在完成每项试验后，参与者只需按下两个按钮中的一个，表明它是否包含一个奇怪的刺激。

研究人员比较了在不同试验中获得的大脑扫描结果，以确定哪些大脑区域对有序单词有反应，以及单词序列的可预测性如何影响大脑活动模式。打乱的序列(如周日、周三、周二、周五)比正确顺序的序列引发了更大的活动。

换句话说，序数词序列的可预测性越强，结果就越差大脑的活动它唤起。研究人员说，这是长期经历会抑制神经活动的直接证据。大脑很少注意刺激这些都很熟悉，但当那些不符合我们期望的事情发生时，警钟就会响起。

此外，该研究还揭示了处理顺序词时右半球比左半球的激活更多——考虑到语言通常是左半球的现象，这是一个令人惊讶的发现。

“我们刚刚开始实验，我们教有联觉的人一个由任意符号组成的新字母表——我们称之为‘外星’字母表。通过电子游戏的使用，我们严格训练他们使用这个新序列。我们预测，任意符号将呈现出联觉颜色，并且这些符号的表示将从左半球转移到右半球。”