专家大脑中高级信息的低维优化表征

《Nature Communications》：Low-dimensional and optimised representations of high-level information in the expert brain

　　

摘要

是什么将新手转变为专家？数十年的研究表明，专业能力依赖于特定领域的知识，但关于这一转变的神经机制至今仍不完整：我们尚不清楚专家的认知表征究竟编码了哪些信息，这些信息是如何被组织起来以高效使用的，以及它们存在于大脑的哪个部位。以国际象棋为模型系统，我们结合神经影像技术与多变量模式分析，揭示了专家大脑的三个特征。首先，专业能力会促使表征内容从表面的视觉特征转向更高层次的关系性信息。同时，大脑的表征结构也会发生变化，形成低维度且经过优化的表征形式：这些编码更加紧凑且有序，但仍能保留精确判断所需的细节。最后，表征的处理任务会从负责感官处理的皮质区域转移到具有领域通用性的额顶叶网络。专家的大脑能够以更少的资源存储更多知识，将更丰富、更有序的表征集中起来，从而支持快速、灵活的决策能力。