人類在認(rèn)知領(lǐng)域是無(wú)與倫比的。畢竟，沒(méi)有其他物種向其他星球發(fā)送過(guò)探測(cè)器、生產(chǎn)過(guò)拯救生命的疫苗或創(chuàng)作過(guò)詩(shī)歌。如何在人腦中處理信息以使這成為可能是一個(gè)吸引了無(wú)窮無(wú)盡的魅力的問(wèn)題，但沒(méi)有明確的答案。
多年來(lái)，我們對(duì)大腦功能的理解發(fā)生了變化。但目前的理論模型將大腦描述為“分布式信息處理系統(tǒng)”。這意味著它具有不同的組件，這些組件通過(guò)大腦的線路緊密相連。為了相互交互，區(qū)域通過(guò)輸入和輸出信號(hào)系統(tǒng)交換信息。
然而，這只是更復(fù)雜情況的一小部分。在《自然神經(jīng)科學(xué)》上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，使用來(lái)自不同物種和多個(gè)神經(jīng)科學(xué)學(xué)科的證據(jù)，我們表明大腦中不僅有一種類型的信息處理。人類和其他靈長(zhǎng)類動(dòng)物的信息處理方式也有所不同，這可以解釋為什么我們物種的認(rèn)知能力如此優(yōu)越。
我們從所謂的信息論數(shù)學(xué)框架中借用了概念——研究測(cè)量、存儲(chǔ)和交流對(duì)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)至關(guān)重要的數(shù)字信息——來(lái)跟蹤大腦如何處理信息。我們發(fā)現(xiàn)不同的大腦區(qū)域?qū)嶋H上使用不同的策略來(lái)相互交互。
一些大腦區(qū)域使用輸入和輸出以非常刻板的方式與其他區(qū)域交換信息。這確保了信號(hào)以可重復(fù)和可靠的方式傳遞。專門用于感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)功能(例如處理聲音、視覺(jué)和運(yùn)動(dòng)信息)的區(qū)域就是這種情況。
以眼睛為例，它將信號(hào)發(fā)送到大腦后部進(jìn)行處理。發(fā)送的大部分信息都是重復(fù)的，由每只眼睛提供。換句話說(shuō)，這些信息的一半是不需要的。所以我們把這種類型的輸入輸出信息處理稱為“冗余”。
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