乔治城大学的研究人员发现，新证据表明，随着人们掌握一项技能，大脑在身体上重组，使得经过良好训练的任务变得自动化。这一发现挑战了长期以来认为人类无法真正进行多任务处理的观点，建议在有足够经验的情况下，大脑可以同时执行某些活动，而不仅仅是快速在它们之间切换。这一发现可能对日常生活之外的领域产生影响。它可能帮助科学家们更好地理解习惯是如何形成的，为什么某些行为很难改变，以及未来的人工智能系统如何能够更好地在之前的学习中构建新技能。乔治城大学医学院神经科学教授、神经工程中心的共同主任马克西米连·里森胡伯（Maximilian Riesenhuber）博士表示：“在我们理解大脑学习的过程中，我们又迈出了一步。令人鼓舞的是，你确实可以学习多任务处理。实际上，有办法重塑你的大脑结构并利用大脑的其他部分。” 大脑如何自动化学习的技能 这项研究扩展了几十年来对大脑如何获得新能力的研究。虽然科学家们对学习早期阶段了解颇多，但对技能经过大量实践后几乎变得轻而易举的后续过程了解得较少。里森胡伯解释称，驾驶是一个熟悉的例子。学习驾驶最初需要持续注意，但多年的经验使许多人能够在安全驾驶的同时进行对话、听音乐或思考问题。“问题是：你大脑是如何做到这一点的？”里森胡伯说。 脑扫描揭示神经回路的变化 为了进行研究，研究团队要求志愿者通过识别微妙的视觉差异，将变形的汽车图片按两类进行分类。参与者在5到10周的时间里，通过一款设计为游戏的手机应用程序完成了超过30,000次排序试验。研究人员在训练开始前和实践期结束后使用功能磁共振成像（fMRI）和脑电图（EEG）扫描分析参与者的大脑。学习初期，排序任务主要激活了前额皮质，这是负责规划、推理和自觉决策等执行功能的区域。由于大脑的这一部分通常一次只能处理一项要求较高的任务，因此长期以来被视为多任务处理的主要限制。然而，经过几周的练习，脑活动发生了变化。相同的分类任务现在主要由颞皮质处理，该区域涉及记忆和复杂物体识别。第一作者帕特里克·考克斯（Patrick Cox）博士表示：“之前的研究表明，经验丰富的观察者在特定物体类别（如鸟、汽车甚至宝可梦）上可以激活颞皮质的某些部分，但所有这些研究的局限性在于只关注人们成为专家后的状态。这项研究的优势在于它是纵向的；我们在训练前后进行了测量，因此我们能够看到广泛的训练实际上使得之前不存在的颞叶分类选择区出现了。”考克斯说：“这对一些关键的现实场景有影响，比如放射科医生可以在没有深入思考的情况下，几乎自动地准确地将X光片上的肿块分类为良性或恶性，这得益于多年的训练。” 大脑重组如何实现多任务处理 研究人员发现，颞皮质中新发展的汽车选择区域的信息可以绕过前额皮质，直接传递到负责产生反应的大脑区域。“经验重塑大脑以绕过前额瓶颈。前额皮质可以保持空闲，进行你想做的其他事情，从而增加你的能力，”里森胡伯解释说。团队还发现，越是将汽车排序任务“转移”出前额皮质，参与者在同时进行第二项任务时的表现越好。该结果挑战了长期以来被接受的观点，即人类无法真正进行多任务处理。相反，许多科学家认为，大脑只是快速地在任务之间交替注意，从而创造出同时处理两者的错觉。“我们所展示的是，电路实际上发生了变化，以便大脑可以同时做两件事，”里森胡伯说。“这确实是真正的多任务处理。” 研究结果对习惯和人工智能的意义 这些结果可能还为强迫性行为提供新的见解。由于经过良好学习的行为转移到对意识控制依赖较少的脑回路中，因此仅仅试图去思考其他事情可能不足以打破不良习惯。“打破一种行为的第一步是理解它实际存在的位置……