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◈ 新一代信息技术科研进展

中国科学院发现大脑调用空间导航系统绘制社交地图的神经机制

研究领域
发表期刊
发布时间
2025-07-22

💡这项突破是什么?

近日,中国科学院合肥物质院健康所李海研究员团队在揭示社会认知地图神经机制研究中取得新进展,研究团队发现人类大脑在理解和判断复杂的社会等级关系时,会调用一套与日常认路、辨别方向时相同的神经系统,相当于大脑在内部绘制了一张无形的‘社交地图’来导航复杂的人际社会。这项发现揭示了大脑高效工作的神经基础,相关研究成果已发表于神经科学领域TOP期刊Neuroimage。

试想以下场景:一位招聘经理在浏览简历时,看到‘项目总监’和‘应届实习生’的头衔,便能瞬间判断二者的资历差距;或是在一个大家族聚会中,当介绍某位是‘大伯’,另一位是‘表弟’时,会立刻形成一张关于辈分和长幼的家庭关系图。在日常情境中,我们无需与每个人都深入交往,就能通过抽象的符号标签(头衔、职级、辈分)快速判断其社会位置。这些标签就像是心智的‘快捷方式’,帮助我们高效地理解人际关系。然而,一个根本性的问题随之而来:大脑究竟是如何将‘总监’‘大伯’这些文字符号,‘翻译’成一个内在的、结构化的关系网络,并以此指导我们做出判断和决策的?这一过程背后的神经机制,长期以来尚不明确。

为解决这一问题,李海研究员团队设计并实施了一项为期三天的功能磁共振成像(fMRI)实验。实验中,参与者扮演‘招聘经理’的角色,学习并记住一系列‘应聘者’(由不同面孔代表)在‘能力’和‘品德’两个维度上的社会等级。随后,他们需要根据这些信息快速做出聘用决策。

研究结果提供了行为与神经层面的双重证据:行为层面,当两个人之间的社会等级差距越大,受试者做出判断的速度越快、准确率也越高。这表明,人们在进行社会判断时,依赖的是一张内在的‘地图’,而非逐一回忆孤立的信息。神经层面,成像结果精准定位了这张‘地图’的绘制者——大脑中负责空间记忆与导航的海马体-内嗅皮层系统。分析显示,海马体的核心功能是编码个体间的相对‘社交距离’;而内嗅皮层则更进一步,以一种独特的六边形网格模式进行编码,为这张抽象地图提供了方向和结构,类似于物理地图上的坐标网格。

这项研究的核心价值,在于揭示了大脑高效工作的秘诀:它能通过‘神经复用’机制,巧妙调用‘空间导航系统’,将简单的语言标签(如职级、身份)‘翻译’成一张内容丰富的内在社会地图来支持复杂的社会推理与决策。这一发现为当前AI发展提供了全新的思路,研究人员可以为AI构建一个专门的‘认知地图’模块,让它也学会更高效的转化——将抽象的符号信息,构建为结构化的内在模型。上述研究表明,AI有望摆脱对海量数据的暴力学习依赖,在获得更强推理能力的同时,让其思维向人类认知模式靠拢。这种AI系统与人类认知模式的深度对齐,有望为高效的人机协作铺平道路,推动人工智能系统的发展。

该论文的第一作者为中国科学技术大学博士研究生刘锦,通讯作者为健康所李海研究员和杨立状副研究员。本研究得到了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金和安徽省重点研发项目的支持。

文章链接:https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1053-8119(25)00369-6