大脑如何将已有知识灵活迁移到新任务中，实现“举一反三”的学习能力？一项由中国科研团队主导的研究为这一认知科学难题提供了新视角。该团队通过猕猴实验发现，灵长类动物大脑通过独特的神经表征空间组织，在稳定存储核心知识的同时保持对新信息的快速适应能力，相关成果发表于国际权威期刊《自然·通讯》。
研究聚焦于大脑背外侧前运动皮层，该区域负责运动规划与决策执行。科研人员以三只雄性猕猴为实验对象，记录其完成不同认知任务时728个神经单元的活动信号。实验设计包含三类任务：与训练任务规则相同的新任务、完全相反的反向配对任务，以及视觉特征变化但规则不变的变体任务。结果显示，猕猴在处理规则相同的新任务时学习效率显著提升，而面对规则冲突的反向任务时则表现迟缓，印证了大脑存在抽象规则迁移机制。
这种近乎正交的神经空间组织具有重要功能意义。实验表明，当猕猴需要同时处理规则迁移与新刺激适应时，两个子空间互不干扰的特性使大脑既能稳定复用已有知识，又能高效编码新信息。这种机制有效避免了传统学习模式中“学新忘旧”或“固守旧知”的矛盾，为理解大脑的持续学习能力提供了神经生物学基础。
该发现突破了学界原有认知。此前研究仅在海马体、前额叶皮层等高级认知区域观察到神经图式现象，而本次研究证实这种组织原则同样存在于运动决策相关脑区。这表明领域特异性的知识复用机制是灵长类大脑的普遍特征，而非特定脑区的专属功能。
研究团队指出，这项发现为人工智能发展提供了新思路。当前AI系统在持续学习时普遍面临“灾难性遗忘”问题，而大脑的正交表征空间策略为解决这一难题提供了生物原型。通过模拟决策规则与刺激信息的分离存储机制，未来AI系统有望实现像人类一样的高效知识迁移与快速环境适应能力。
该研究得到国家科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目等基金支持，实验数据采集与分析工作历时三年完成。研究团队表示，后续将进一步探究不同脑区在知识迁移中的协同机制，以及这种神经组织原则在神经退行性疾病中的变化规律。
