刘志雅教授团队在《NeuroImage》上发文揭示皮亚杰同化学习的神经机制

2026年 6 月,刘志雅教授团队在神经科学顶级期刊《NeuroImage》发表题为“Assimilation of newly learned category features in the ventromedial prefrontal-anterior hippocampus system” 的研究论文。该研究揭示了皮亚杰同化学习的神经机制,阐述了新异特征同化进原有类别结构的过程中,腹内侧前额叶皮层-海马系统的功能角色,为认知神经层面上类别表征的形成与发展提供了新的解释与证据。

日常生活中,人类会持续更新大脑中存储的知识信息,以更好地适应环境、完成任务。从认知的角度解释,在原有类别知识基础上吸纳新信息的过程,正是皮亚杰提出的核心认知过程——同化。以往研究表明,腹内侧前额叶皮层-海马系统参与抽象原型的类别表征,该系统主要负责图式记忆的加工存储。但现有研究较少从认知神经层面探讨类别表征的同化过程。

为此,本研究采用“六维类别学习-迁移测试-同化学习-迁移测试”的实验范式,设计了一系列视觉类别学习任务,邀请参与者在连续两天内进行学习。并在第二天进行功能磁共振(fMRI)扫描。实验刺激分为A,B两大类。其中,与原型A共享的类别特征比原型B共享的类别特征多,视为A类;反之,则视为B类。在每个学习任务的试次中,先呈现一个刺激,受试者随后分辨刺激所属类别,并根据反馈习得类别结构。第一个学习阶段(六维类别学习任务)中,刺激的三个固定维度被遮挡,受试者仅依据其余六个维度的特征进行判断;第二个学习阶段(同化学习任务)中,遮挡物随机移动位置,促使受试者将原本不可见的三个维度特征同化进已有类别结构。

1783562824714657.png

图1  A:原型A与原型B的样例刺激,沿线的数字代表不同的特征数量,虚线表示将两个类别分开的决策边界;B:两天的实验程序;C:同化学习任务中,使用的四种遮挡条件

1783562841941310.png

图2 实验流程

研究发现,在同化学习前,多数受试者采用原型策略进行分类,腹内侧前额叶皮层、前海马体是原型表征的核心脑区;在同化学习阶段,这两个脑区表现出更强烈的活动;在同化学习后的迁移测试阶段,原型策略使用者在腹内侧前额叶皮层及前海马体脑区仍表现出原型表征,样例表征则主要集中在顶内沟及尾状核等脑区。

1783562859858519.png

图3:同化前迁移测试阶段各感兴趣区原型模型与样例模型的平均β值

1783562869909931.png

图4:同化后迁移测试阶段各感兴趣区原型模型与样例模型的平均β值

上述结果表明,原型等抽象类别表征,可能依托以图式为代表的复杂陈述性记忆表征,腹内侧前额叶皮层-海马体系统对此类表征具有支持作用。该系统能够灵活地将新特征信息同化进原有类别表征中,推进上述表征的形成与发展。

该论文由华南师范大学应用心理研究中心作为第一署名单位发表。心理学院袁靖钊和岳芳两位硕士研究生同为第一作者,刘志雅教授与特聘教授(长江学者讲座教授)Carol A. Seger同为通讯作者。参与该研究的团队成员还有博士研究生李佩娟。该研究受广东省脑认知与人类发展研究中心项目(2024B0303390003)资助。


论文链接:https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2026.122066

文章来源:https://url.scnu.edu.cn/record/view/index.html?key=10b70280748da27689a1cc093f63e97e