這個(gè)理論的一個(gè)有趣的初步應(yīng)用是關(guān)于社會行為的。我們總是從空間的角度來考慮社會:有社會不同“梯子”(階層)要爬,有人際網(wǎng)絡(luò)要建立和擴(kuò)展,有我們認(rèn)為“親近”或“遙遠(yuǎn)”的人?,F(xiàn)在一些研究小組正在探索網(wǎng)格代碼是否適用于社會關(guān)系。
最近的一項(xiàng)研究構(gòu)建了一個(gè)與鳥類實(shí)驗(yàn)類似的二維空間:人們玩電腦游戲時(shí),操控虛擬的游戲角色,游戲角色可以變得更強(qiáng)、獲得經(jīng)驗(yàn)升級。研究人員發(fā)現(xiàn),海馬體似乎能跟蹤該虛擬空間中人物的社會定位。盡管該實(shí)驗(yàn)沒有確定海馬體是否以網(wǎng)格狀的方式處理社交信息,但西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)的研究生馬修·謝弗(Matthew Schafer)希望能找到六向信號的跡象。(他和其他人正在研究,在患有自閉癥譜系障礙(autism spectrum disorder)等病癥的人身上,定位功能可能會受到怎樣的干擾或影響。) 這些想法使我們有必要去尋找隱藏在其他空間隱喻(譯者:凡是跟空間有關(guān)的東西可能都與海馬體的六向信號有關(guān))中的線索。而且,定位細(xì)胞和網(wǎng)格細(xì)胞之外的神經(jīng)元可能也有作用。當(dāng)動物將頭部指向某個(gè)特定方向時(shí),頭部方向細(xì)胞就會激動,而速度細(xì)胞則表示一個(gè)人在空間中移動的速度,而邊界細(xì)胞則表示墻壁或其他環(huán)境邊界的位置。 在更抽象的環(huán)境中研究這些神經(jīng)元可能會有新的發(fā)現(xiàn)。例如,邊界細(xì)胞活動不僅表示了物理空間的邊界,而且還可以表示時(shí)間序列中獨(dú)立事件之間的邊界。這些神經(jīng)元是否也能形成概念之間的邊界、在大腦中創(chuàng)建不同知識的領(lǐng)域方面發(fā)揮作用? 或者方向細(xì)胞能幫助你在給定的主題中找到自己的論點(diǎn)嗎? 這種類比的潛力是非常巨大的。 相關(guān)研究同樣適用于更好地了解疾病和其他狀態(tài)。Wolber研究衰老,在最近發(fā)表的一篇論文中,他和他的同事研究了老年人的空間定位網(wǎng)格代碼是如何變化的。他們發(fā)現(xiàn),隨著網(wǎng)格在不同方向之間的波動,信號變得不那么穩(wěn)定,而網(wǎng)格信號不太穩(wěn)定的人在被蒙上眼睛并沿著迂回路線前進(jìn)時(shí),也不太善于確定自己的相對位置。Wolbers認(rèn)為,如果網(wǎng)格代碼被用來處理多種信息和記憶,那么破壞空間網(wǎng)格系統(tǒng)穩(wěn)定性的病理變化可能會對記憶和其他認(rèn)知領(lǐng)域的穩(wěn)定性產(chǎn)生普遍的影響。 盡管如此,“在現(xiàn)階段,”他警告說,“可獲得的數(shù)據(jù)是稀缺的?!蔽覀儽仨氈?jǐn)慎下結(jié)論。倫敦大學(xué)學(xué)院(University College London)的行為神經(jīng)學(xué)家凱特杰弗里(Kate Jeffery)對此表示贊同。當(dāng)然,大腦可能會使用一個(gè)共同的系統(tǒng)來編碼空間和非空間的知識,前提是非空間知識可以在二維尺度上連續(xù)變化。但也有可能,一些認(rèn)知任務(wù)是如此復(fù)雜,以至于大腦被迫依靠空間模擬來完成它們。杰弗瑞說,也許關(guān)于聲音頻率和鳥類的長度伸展實(shí)驗(yàn)利用了這一特性。 為了進(jìn)一步加強(qiáng)網(wǎng)格代碼的廣泛應(yīng)用,研究人員首先希望弄清楚這些細(xì)胞如何在兩個(gè)以上的維度上工作,因?yàn)楦邔哟蔚闹R往往涉及更多的維度,比如脖子和腿的長度,或者力量和聯(lián)想。比如目前對蝙蝠的研究,它們可以在三維空間中飛行,而不僅僅是二維空間。 一些研究人員甚至提出了更大膽的想法。機(jī)器智能公司Numenta的創(chuàng)始人杰夫·霍金斯領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組,致力于網(wǎng)格代碼的研究,使之不僅能解釋與記憶相關(guān)的功能,而且通過弄清整個(gè)大腦皮層和海馬區(qū)域,以解釋所有的認(rèn)知,以及我們?nèi)绾握J(rèn)識我們周圍的世界的方方面面。根據(jù)他的“千腦智力理論”“thousand brains theory of intelligence”,他說,“大腦皮層不僅處理感官輸入信息,而且加工和應(yīng)用它,將它在認(rèn)知中定位。” 他補(bǔ)充說道。“當(dāng)我腦海中第一次浮現(xiàn)出這個(gè)想法時(shí),我從椅子上跳了起來,我太興奮了?!?/p> 想象一下,閉上眼睛,用手拿著一個(gè)不明物體:比如,是一個(gè)咖啡杯。霍金斯假設(shè),大腦接收到的信息是每一塊皮膚接觸杯子表面的位置,相對于杯子本身—— 就像網(wǎng)格代碼讓你知道你的身體在空間中的位置,相對于你所在的房間。每一塊皮膚都會生成一個(gè)獨(dú)立的模型,用來描述它接觸到的東西;然后,所有這些模型相互參照,得出結(jié)論,這個(gè)物體確實(shí)是一個(gè)咖啡杯。 霍金斯認(rèn)為,同樣的邏輯適用于任何具有結(jié)構(gòu)化框架的事物?!拔覀冏龅拿恳患隆?jì)劃、數(shù)學(xué)、物理、語言——都是基于同樣的原理,”他說?!拔艺J(rèn)為我們正處在一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),我們將會有一個(gè)新的方式來理解大腦是如何工作的。” 雖然這一假設(shè)引起了其他研究人員的興趣,但他們?nèi)匀粦岩稍诤qR體附近是否能找到網(wǎng)格細(xì)胞,并表示霍金斯和他的團(tuán)隊(duì)要證明他們的模型的正確性還有很長的路要走。 不過,它為思考如何提高人工智能提供了一個(gè)新思路。如果大腦的網(wǎng)格框架確實(shí)是一個(gè)通用框架,那么可以模仿它來構(gòu)建更靈活、更有創(chuàng)意、更通用、更強(qiáng)大的機(jī)器。 這些新觀念在腦科學(xué)領(lǐng)域中才剛剛興起。目前,研究人員仍在繼續(xù)探索海馬體在不同環(huán)境下的活動,希望最終將其記憶和定位功能徹底弄清楚。當(dāng)概念性和認(rèn)知性的想法真正開始與底層的神經(jīng)數(shù)據(jù)聯(lián)系起來時(shí),”斯塔肯菲爾德說,“真的非常令人向往?!?/p> |
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