我们的大脑在认知空间中存储信息——一种心理地图。
在神经科学中，一个最基本的问题就是人类是如何思考的？至今我们也还没有得出一个标准的答案。然而，来自德国莱比锡马克斯-普朗克人类认知和脑科学研究所(MPI CBS)的科学家们通过与挪威特隆海姆卡夫利系统神经科学研究所(Kavli Institute for Systems Neuroscience)的诺贝尔奖得主Edvard Moser以及瑞典隆德大学的Peter G?rdenfors教授合作回答了这一问题。近日发表在《科学》的文章为我们描绘了一幅新的、完整的画面：人类使用大脑的导航系统进行思考。
当我们对环境进行导航时，有两种类型的细胞在我们的大脑中是活跃的。在海马中的place cell(空间辨识细胞)和相邻的内嗅皮质中的grid cell(格点细胞，也称定位细胞)会形成一个允许定向和导航的环路。研究团队表示，我们大脑内部的导航系统比这更复杂。他们提出，这个系统也是“思考”的关键，并解释了为什么我们的知识看起来是以空间方式组织起来的。
作者Christian Doeller解释道：“我们相信大脑在所谓的认知空间中储存我们周围环境的信息。这不仅涉及地理数据，而且涉及物体和自身经验之间的关系。”
“认知空间”一词指的是我们储存经验的心理地图。我们所遇到的任何事物都有物理属性，不管是人还是物体。Doeller说：“如果我在考虑汽车，我可以根据发动机功率和重量来对它们进行归类。有引擎强劲、重量轻的赛车，还有引擎薄弱、重量重的大篷车，以及介于两者之间的汽车。我们可以用类似的方式思考我们的家人和朋友，例如，根据他们的身高、幽默感或收入，把他们编码为高或矮、幽默或无趣、富裕或贫穷。这些判断可能决定了我们心理上与他们的距离。”
Doeller和他的团队将这些证据线索结合起来，形成了人类思维理论。该理论来源于啮齿动物大脑中发现的空间辨识细胞和格点细胞，两类细胞随后也被证明存在于人类大脑中。根据动物在空间中的位置，两种细胞类型都表现出了特定的活动模式。例如，当它觅食时，空间中的每个位置都由一种独特的活动模式来表示。总之，空间辨识细胞和格点细胞帮我们形成周围环境的心理地图，以便再次进入该环境时重新激活。
格点细胞非常规律的激活模式也可以在人类中观察到，但重要的是，这不仅仅存在于对地理空间的辨识。格点细胞在学习新概念时也是活跃的，如2016年的研究中，志愿者们要学会将不同的鸟类图片与不同的物体（比如树或铃铛）联系起来，这些鸟类图片的差异只存在于它们的脖子和腿的长度上。长颈和短腿的鸟与树杈有关，而短颈和长腿的鸟则与铃铛相关。在随后的记忆测试中，志愿者被要求指出各种鸟类是否与这些符号有关。有趣的是，内嗅皮层被激活，就像在航行时一样，为我们的思想提供了一个坐标系。
“通过归纳先前这些所有的发现，我们得出了一个假设，即大脑存储着一幅心理地图，而不管我们是在思考一个真实的空间，还是在思考我们思想维度之间的空间。我们的思维路线可以被看作是一条沿着不同的心理维度、贯穿我们思想空间的路径。”该论文的第一作者Bellmund说。
Bellmund还说：“这些过程对于推断新物体或新情况尤其有用。使用认知空间的现有地图，人们可以通过将新事物与现有维度联系起来，预测新事物与已知事物的相似性。如果我们已经见过老虎、狮子或黑豹，但是从未见过金钱豹，那么我们就会把金钱豹放在与我们认知空间中的其它大型猫科动物类似的位置上。基于我们对“大猫”这个概念的认识，我们就已经可以在心理地图上找到金钱豹了。”Bellmund还强调：“我们可以将其推广到我们经常面对的各种新情况，并推断出我们应该如何行事。”
编译：小贝
审稿：西莫
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