为了在新城市中学习我们的方式，我们经常使用地图和地标在两个地方之间找到最快，最可靠的路线。现在，新的研究表明，我们的大脑可能会使用类似的过程来在相关概念之间“导航”。
研究人员已经开发了一个数学模型，以研究大脑如何代表空间和语义信息。后者包括有关不同人，地方和事物的含义和意义的知识；当一个人实时看到一个人，地点或事物时，当他们回想起这些概念时，与这些概念有关。
该模型展示了如何在大脑的同一区域中代表空间和语义信息 - 这表明大脑可以以相似的方式处理两种类型的信息，科学家在杂志上报告了这两种信息。PNAS。
大脑的两个部分着眼于记忆和导航 - 和内嗅皮层 - 当人们穿越周围环境时，都包含发射的神经元。它们还包含针对某些概念或想法的响应的神经元，称为概念细胞。这导致研究人员怀疑这些思维过程可能是相关的。
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“空间表示和概念表示以及语义计算和空间计算似乎都大不相同，”研究合着者Tatsuya Haga日本国家信息与通信技术研究所的计算神经科学家告诉Live Science。语义和空间计算是指大脑和计算机如何处理这些独立领域中的信息。
哈加说：“但是，这两件事之间存在联系。” “因此，也许大脑，尤其是海马和内嗅皮层，正在使用一个原理来计算许多事情，包括。”
Haga和他的同事开发了一个数学模型，该模型模仿海马中的某些功能，以显示这些思维方式如何相关。该模型结合了两个函数，有助于控制处理中心如何从一个地方或想法转移到另一个位置：一个后继表示，这预测了从一个物理空间转移到另一个物理空间的概率，而单词嵌入了，从而捕获了单词之间的关系。
然后，团队要求他们的模型浏览模拟的物理或概念空间。 “物理”空间是一个模拟的结构，有时具有单独的房间，而概念空间涉及使用类比之间的相关单词之间的隐喻“距离”。
为了响应这些任务，该模型产生的模式类似于海马和内嗅皮层中两种神经元的活性：一种参与空间意识，另一种参与概念识别。
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该团队表明，可用于浏览虚拟空间的相同算法也可以捕获相关概念（例如国家及其首都）之间的关系。在此示例中，要从“法国”的概念导航到“柏林”的概念，该模型可以首先激活资本城市的概念单元，从而将其从“法国”带到“巴黎”，然后激活一个代表“德国”的其他单元，这将导致其转向“柏林”。
“当您试图浏览迷宫城市时，您必须拥有一些带有地标和指示的地图，”罗布·莫克伦敦大学皇家霍洛威（Royal Holloway）的一名计算神经科学家，他不参与该研究，他告诉Live Science。 “这个想法是，当您也在思考时，您可以做到这一点。”
该模型可以使用各种类比来克服不同语义概念之间的隐喻距离。
“那么，如果我想着一只狗，我该如何去'猫'？或者我如何去'国王'？”莫克说。 “这些是不同的方向，您可能需要以不同的方式导航才能到达那里。”
新的数学模型显示了一种可能的方式可能会处理空间和语义信息。但是，没有人以模型的方式显示实际的大脑是否以完全相同的方式学习和处理信息。
Haga告诉Live Science，他希望使用与生物学大脑更相似的模型在未来的工作中研究这种生物学机制。
