德国科学家提出“大脑导航系统”理论，或重塑科学认知

【欧洲时报3月24日李璟桐编译报道】德国神经科学家克里斯蒂安·多勒尔（Christian Doeller）因其在人类大脑认知机制方面的开创性研究，荣获德国最高科研奖项之一——戈特弗里德·威廉·莱布尼茨奖（Gottfried Wilhelm Leibniz Prize），并获得高达250万欧元的科研资助。

欧洲新闻台（Euronews）报道，多勒尔现任职于马克斯·普朗克人类认知与脑科学研究所（Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences）。长期以来，他带领团队致力于回答一个核心问题：人类大脑是如何组织信息并支持复杂思维的。

在其实验中，研究人员让受试者躺在功能性磁共振成像（fMRI）扫描仪中，通过键盘操作完成一款类似“出租车司机”的虚拟导航任务。受试者需要在虚拟城市中将乘客从A点送至B点，同时不断做出路径选择和决策。研究团队则同步记录大脑活动，以分析其背后的编码机制。

研究发现，导航能力越强的受试者，大脑中特定区域的活动越显著。这一结果支持了多勒尔提出的核心理论：人脑不仅用于感知和记忆空间，更本质上是一套“导航系统”。这一系统能够将信息按照类似空间坐标的方式进行组织，从而帮助人类进行学习、记忆与推理。

多勒尔进一步指出，这种“空间化”的信息处理方式在日常生活中随处可见。例如，人们在整理资料时常常依赖空间位置进行分类，将相关内容放在一起、将不相关内容分开。这种看似简单的行为，实际上反映了大脑利用空间结构来编码抽象信息的能力。

这一观点与德国社会学家尼克拉斯·卢曼（Niklas Luhmann）的知识管理方法形成有趣呼应。卢曼生前通过约9万张手写卡片构建起庞大的“卡片盒系统”，并以此进行学术创作。该系统至今仍在比勒费尔德大学（Bielefeld University）被研究，被认为是人类思维结构的一种外在映射。

事实上，多勒尔团队早在2010年便取得关键突破。他们在国际学术期刊《自然》（Nature）上发表研究成果，首次利用fMRI技术在人类大脑中观测到类似“网格细胞”（grid cells）的活动信号。网格细胞此前只在老鼠等啮齿动物中被发现，被认为是支持空间定位的关键神经元。这一发现表明，人类在空间认知方面与动物具有高度相似的神经机制。

在后续研究中，科学家甚至将老鼠和小鼠置于虚拟现实环境中进行实验，让其在类似“虚拟空间”中移动，以进一步验证相关理论。这些跨物种研究不断强化“导航系统”作为基础认知机制的假说。

展望未来，多勒尔团队希望将这一理论拓展至更广泛的认知领域，包括决策过程、行为控制以及抽象概念的学习。他们尤其关注一个前沿方向——社会互动中的大脑机制。为此，团队计划开展“双人同步实验”，即让两名受试者分别在不同的脑成像设备中，同时完成互动性任务，从而观察两人大脑活动如何在交流过程中相互协调。这类实验在技术上极具挑战性，需要实现高精度的设备同步与数据匹配。

此外，马克斯·普朗克人类认知与脑科学研究所还在推进多项临床研究，包括针对阿尔茨海默病早期阶段以及“长新冠”（Long Covid）患者的神经机制探索。尽管相关成果尚未正式公布，但研究人员希望，这一“导航系统”理论未来能够为理解和治疗认知障碍疾病提供新的思路。

（编辑：李十）