科学探索|人类为什么最聪明？剑桥大学团队发现关键线索人类为什么最聪明？剑桥大学

在万千生命中，人类有着独一无二的认知能力。为什么我们的大脑比所有其他生命都更加聪慧？这个问题充满了无尽的魅力，也吸引科学家从不同角度给出了答案。而现在，一项发表于《自然·神经科学》的研究从信息处理的角度提供了全新的观点。

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我们的大脑是如何处理信息的？随着研究的深入，我们对这个问题的理解也在不断变化。目前的理论认为，大脑是一个分布式信息处理系统：由紧密相连的不同“元件”，也就是大脑区域构成，而这些不同区域之间的信息交互，则是通过输入和输出信号系统来实现。
但这只是答案的一部分。在最新研究中，来自剑桥大学的研究团队将脑区之间的信息处理分解为两类。这时，我们与其他灵长类动物在信息处理方式上的差异，就部分解释了人类与众不同的认知能力的来源。
【科学探索|人类为什么最聪明？剑桥大学团队发现关键线索】让我们首先来看前文提到的第一种信息处理方式。这种方式存在于处理听觉、视觉与运动等信息的功能区，这些脑区依靠严格的输入与输出方式交换信息，这种方式确保了信息可重复、可靠的传输。
以视觉为例，我们的眼睛接受到信息后，会将信息传至大脑后端的枕叶区域。但两只眼睛提供的信息在很大程度上是重复的，也就是说，大脑相应区域收到了大量“冗余”的信息输入。比如说，你只用左眼看见了一棵树，换成两只眼睛，看见的依然是一棵树。这种处理方式就被命名为“冗余”（也称“分享”）信息处理。
冗余的存在显然是有意义的。它确保了信息的可重复性与可靠性，即使一只眼睛的信息出了问题，另一只眼睛也能将信息传给大脑。这种能力对于物种的生存至关重要。在这种情况下，不同区域间的连接有着固定的线路，就如同需要电话线的座机。
但看到这里，你可能已经在想：两只眼睛看见的信息可不全是冗余的。这正是接下来要说的第二种情况。某些类型的视觉信息需要两只眼睛协作才能接收到。例如，一只眼睛能看见一棵树，但要知道它离我们有多远，则需要来自两只眼睛的信息。
这就是不同于“冗余”的第二种信息处理方式：“协同”（或“互补”），即大脑不同区域构成的网络，实现了更复杂的信息整合。

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这种协同处理在支持更复杂认知功能（例如注意力、学习、工作记忆、社交等）的大脑区域中最为普遍。如果说“冗余”处理方式是座机，“协同”方式更接近于移动电话。协同作用大量发生的区域，包括皮层前部与中部，这里整合了来自不同大脑区域的信息。因此相比于感觉与运动功能区，这些区域与大脑其他部分的连接更普遍、高效。
那么，这两种信息处理方式的比重差异，是让我们脱颖而出的因素吗？
研究团队利用人类与灵长类近亲的脑成像与遗传分析结果，分析了协同这种通过复杂网络来构建信息的能力，在人类和灵长类近亲中是否不同。
在脑成像对比中，研究团队的一个关键发现是，协同信息处理方式在人类大脑信息中的比例要高于猕猴大脑。而人类与猕猴的大脑对冗余信息处理的依赖程度相似。

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此外，这项研究还特别关注了两者在前额叶皮质区域的差异，这里是支持高级认知功能的脑区。研究显示，猕猴的前额叶皮质脑区中，冗余信息处理更为普遍；而人类则是协同信息处理占主导地位。