来源：雪球App，作者： AI茧房里的光，（https://xueqiu.com/5733113067/309864785）
摘要：本文围绕加州大学洛杉矶分校健康中心领导的一项发表于《自然》杂志的里程碑式研究展开。该研究通过对癫痫患者的实验，揭示了人类大脑如何编码和理解时间流逝，以及特定脑细胞在其中的作用机制，同时探讨了这一成果在神经假体开发和人工智能理解人类认知方面的意义。一、引言时间感知是人类认知的重要组成部分，但大脑如何编码和理解时间一直是神经科学的基本谜团。加州大学洛杉矶分校健康中心的研究为这一问题带来了新的曙光，其成果对于深入理解大脑功能和开发相关应用具有重要价值。二、研究背景与目的（一）大脑认知功能与神经活动研究现状先前研究利用脑部记录和神经成像了解大脑处理空间导航的机制，发现海马体和内嗅皮层在其中发挥关键作用。这两个区域相互作用创建“认知地图”，其中海马体神经元作为“位置细胞”，内嗅皮层神经元作为“网格细胞”。进一步研究发现类似神经活动可代表非空间体验，如“概念细胞”对特定个体、地点或物体作出反应，这为理解记忆能力奠定了基础。然而，大脑在细胞层面如何处理时间相关信息仍不清楚。（二）本研究目标本研究旨在探究大脑对时间事件的处理机制，通过直接记录人类单个神经元活动，揭示特定类型脑细胞如何整合信息以编码和理解时间及经历的流动。三、研究方法（一）研究对象研究招募了 17 名患有难治性癫痫的患者，他们因临床治疗需要在大脑中植入了深部电极，这为直接记录神经活动提供了条件。（二）实验设计实验包括初步筛选和三阶段实验。在初步筛选中，电脑在约 40 分钟内向参与者反复展示约 120 张根据其喜好选择的人物、动物、物体和地标图片，并要求参与者执行如判断图片中是否有人等任务。在三阶段实验中，参与者根据金字塔形图形上任意显示的图像执行行为任务，每位参与者选择六幅图像。第一阶段图像以伪随机顺序显示，第二阶段图像顺序由金字塔图位置决定，第三阶段与第一阶段相同，且在观看图像时要求参与者执行与图像位置无关的行为任务，如判断图像人物性别或是否为镜像等。四、研究结果（一）神经元活动与经历顺序的关系研究发现特定类型脑细胞的放电方式很大程度上反映了一个人经历的顺序和结构。在实验过程中，海马内嗅神经元逐渐改变其活动，使其与金字塔图上的图像顺序紧密一致，且这些模式是自然形成的。（二）经历结束后的神经元模式保留与再现大脑在经历结束后会保留这些独特的放电模式，并能在休息时快速重现。此外，神经元模式还能反映即将出现的刺激的概率，即使在任务完成后仍保留编码模式。五、研究意义（一）对神经假体装置开发的价值研究结果可用于开发神经假体装置，通过模拟大脑对时间信息处理的神经元机制，有望增强记忆力和其他认知功能。（二）对人工智能理解人类认知的启示本研究为人工智能理解人类大脑的认知提供了重要依据，有助于改进人工智能模型在处理时间相关信息和模拟人类认知方面的能力。六、结论本研究首次通过实验展示了大脑使用类似机制来表示空间和时间等不同类型信息，在神经层面证明了人类海马 - 内嗅系统如何将物体随时间轨迹的表征结合起来。这一成果为神经科学在时间感知领域的研究提供了重要突破，对未来相关领域的发展具有深远影响，后续研究可进一步探索如何更好地应用这些发现来改善人类认知功能和发展智能技术。