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一心不能二用?练习大脑为多任务准备“专用高速公路”

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最新研究显示,大脑通过练习可招募专门神经元、分离任务表征,像修建专属高速公路般减少多任务干扰,实现高效并行处理,该机制也在AI模型中复现。关注详情。


全球业界同行关注的国际峰会

阅读文摘

我们常被告知“一心不能二用”,大脑同时处理两件事时往往卡顿、出错,像多条车流挤上同一条窄路。最新研究颠覆了这一认知:大脑其实具备动态重组能力,通过练习,可以从混乱“堵车”升级为高效“分流通行”。

研究团队在小鼠模型中观察次级运动皮层(M2)在双任务执行时的活动。初期,不同神经群体激烈竞争,产生明显干扰;但是随着持续训练,M2皮层主动招募专门的神经元群体,将不同任务的神经表征逐渐分离,如同在原有道路旁新建了各自的专属高速公路,交通互不干扰,整体表现大幅提升。

研究人员形象比喻:“大脑像一座繁忙城市,多任务初期如同所有车辆挤上少数道路,练习后则为每个任务建造新专用道,让车流顺畅高效。”这种“神经道路建设”能力,正是大脑从混乱走向协调高效的关键。

研究不是只停留在生物观测,还构建了循环神经网络模型,成功复现了相同原理,并证明该机制能加速双任务学习过程,也为人工智能领域的并行处理算法提供了新启发。

该研究深化了我们对大脑可塑性的理解,经验能重塑神经资源分配,突破认知瓶颈。研究人员指出,这项发现为教育优化学习策略、神经系统疾病康复方案设计开辟了新方向。

比如,针对注意力缺陷或脑损伤患者,可以通过分阶段、渐进式训练引导大脑建立任务隔离通路,从而改善日常功能。对于普通人而言,它也给出了科学鼓励:多任务能力并非天生固定,通过有意识的重复练习,大脑完全能“铺路架桥”,降低干扰、提升效率。


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