科技日報北京2月13日電 （記者張佳星）會打網(wǎng)球的人打羽毛球上手更快，掌握一種解題思路后能輕松應(yīng)對同類題目，大腦是如何復(fù)用已有知識做到“舉一反三”的？中國科學(xué)院自動化研究所、解放軍總醫(yī)院第九醫(yī)學(xué)中心、吉林大學(xué)第一醫(yī)院聯(lián)合研究團隊首次發(fā)現(xiàn)，靈長類大腦會通過領(lǐng)域特異性的圖式復(fù)用，以及近乎正交的神經(jīng)表征空間組織，巧妙平衡學(xué)習的穩(wěn)定性與靈活性。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在國際知名期刊《自然·通訊》上。

論文通訊作者之一、解放軍總醫(yī)院第九醫(yī)學(xué)中心顧建文教授13日告訴科技日報記者，該機制的發(fā)現(xiàn)從創(chuàng)新角度解析了大腦“學(xué)會學(xué)習”的機制機理。在此基礎(chǔ)上，借鑒大腦的正交表征空間策略，AI（人工智能）將核心規(guī)則知識放在專門的“決策領(lǐng)域”穩(wěn)定保存，同時用獨立的“刺激領(lǐng)域”處理新的具體信息，有望助力AI具備像人類大腦一樣快速學(xué)習、靈活適應(yīng)的能力。

據(jù)介紹，研究團隊以3只雄性獼猴為實驗對象，圍繞背外側(cè)前運動皮層展開研究，記錄下獼猴腦區(qū)728個神經(jīng)單元的活動信號，分析其神經(jīng)活動與學(xué)習行為的關(guān)聯(lián)性。

研究發(fā)現(xiàn)，獼猴在學(xué)習相似的新任務(wù)時，速度會隨訓(xùn)練的推進而顯著提升，復(fù)習舊任務(wù)的效率大幅提高，但面對與原有規(guī)則相悖的反向配對任務(wù)時，學(xué)習速度明顯變慢，靈長類動物和人類有著相似的規(guī)律。

通過對神經(jīng)活動的深入分析，研究團隊發(fā)現(xiàn)，獼猴背外側(cè)前運動皮層的神經(jīng)群體活動會自發(fā)形成兩個近乎正交的表征空間，即決策子空間和刺激子空間。他們還通過實驗驗證了兩個子空間的功能關(guān)聯(lián)，兩個子空間的近乎正交性讓穩(wěn)定的知識存儲與靈活的全新信息編碼得以同時實現(xiàn)，徹底避免了“學(xué)新忘舊”或“守舊難學(xué)新”的問題。