发布日期:2026-04-04 09:13 点击次数:105

咱们常常会有这么的体验:一段熟识的音乐,即使被变速,或者换一种乐器来演奏,仍是能阔别出来。原因在于,咱们识别的并不是每个音符扫数有多长、出现得有多快,而是其中更概述的时辰结构。这种概述节律感知才智底本被觉得只存在于东说念主类、鸟类和少数哺乳动物,如今被南边医科大学科研团队阐述一样存在于熊蜂的袖珍脑中。
继此前揭示熊蜂的情感及情感传染机制后,4月3日,海外顶级学术期刊Science(《科学》),再次发表了南边医科大学粤港澳大湾区脑科学与类脑洽商中心全职PICwynSolvi老师与彭飞老师团队联接完成的洽商效果Flexible,abstractrhythmperceptioninbumblebees(《熊蜂活泼、概述的节律感知》),象征着南边医科大学在动物融会与比拟心理学洽商限制再次取得海外擢升的冲破。
这项洽商发现挑战了“对复杂时辰模式进行表征和泛化依赖发声学习才智或极度大脑结构”的传统倡导,教唆这种概述节律感知才智并非只存在于少数高档动物中,而可能具有更庸俗的演化基础,并能够从相对浅易的神经架构中产生。

灵光一“闪”,熊蜂也有“节拍感”吗?
“首先的念念法,源于咱们几位作家之间的一次头脑风暴。”彭飞回忆。团队一直聚焦熊蜂袖珍脑的融会才智洽商,彼时,行家无数测度,熊蜂粗略难以完成复杂时序模式的辨别和记挂,这可能是它们袖珍脑融会才智的局限场合。也正因如斯,团队对这一问题弥远很趣味,念念我方试一试,望望熊蜂到底能不行作念到。
前东说念主洽商和团队前期责任标明,熊蜂不仅具备出色的视觉加工才智,也能处理较为浅易的时辰陈迹。基于此,CwynSolvi和彭飞团队选拔了一套由Arduino微铁心系统出手的东说念主工花安装,让不同“花朵”按照预设设施,呈现出不同的闪光模式。
团队大肆单到复杂瞎想了一系列闪光模式,系统铁心了闪光时长、次数、总亮度等局部陈迹,并在执行场所中同期呈现两种配对的闪光模式,其中一种对应糖水奖励,另一种对应奎宁处分。在这种设定下,熊蜂要是念念将两组模式差异开,识别哪一种对应奖励,哪一种对应处分,就不行依赖某一个单独的局部特征,而必须着实把合手全体的时辰结构,也便是节律本人。

执行收尾标明,熊蜂不仅能学习记挂复杂时辰模式,还全体速率发生变化后识别出团结节律模式。这一收尾出乎团队首先料念念,星空app下载说明熊蜂如实不错不依赖固定时长或局部特征,而是基于相对时辰关系酿成概述表征。
要是说视觉闪光实考据明了熊蜂能“看懂”节律,那么一个更具挑战性的问题随之而来,“它们厚实的到底是视觉刺激本人,照旧荫藏在刺激背后的时辰结构?”
触类旁“通”,不仅仅视觉,还能跨模态迁徙
带着这个疑问,团队瞎想了振动到视觉的跨模态执行,彭飞说:“瞎想跨模态执行,更多照旧出于趣味,也念念望望熊蜂到了这一步是不是就作念不出来了。没念念到,执行收尾给了咱们一个大大的惊喜。”
在这一执行中,熊蜂首先在T迷宫中学习两种不同的振动节律模式,感受到其中一种振动模式时,应去往左侧得回糖水奖励;感受到另一种模式时,则应去往右侧得回奖励。收尾自大,熊蜂能够奏凯学会将不同的振动模式与把握取舍关系起来。完成教师后,洽商团队莫得络续使用振动刺激,而是改用时辰结构等价的视觉闪光模式进行测试。令东说念主诧异的是,熊蜂仍然能够作出正确取舍。


这意味着,星空app下载熊蜂所表征的可能并不是“振动”或“闪光”这么的名义阵势,而是更概述的节律结构本人。换句话说,熊蜂记取的不是刺激来自哪一种嗅觉通说念,而是这些事件在时辰上奈何被组织起来。
节律感知对熊蜂生计至关进犯,可匡助其判断距离、铁心遨游、导航线线等,在其觅食等要道行为中作用彰着,但动物生计中动态时序信息的作用常被疏远。该洽商不仅颠覆了节律感知是少数高档动物“专利”的融会,还为东说念主工智能限制提供启发,虫豸脑运作逻辑或助力斥地更高效精简的东说念主工智能系统。
微脑探“秘”,不啻于“节律”,而是探寻未知的勇气
谈及熊蜂,彭飞的表述弥远严谨克制。在他看来,这份严慎是对人命和科常识题的敬畏。“熊蜂在地球上已存在了数千万年,它们在漫长演化历程中酿成了哪些才智,东说念主类今天其实仍然了解得很有限。”
CwynSolvi和彭飞团队这次熊蜂节律感知洽商,与此前发表的熊蜂情感传染洽商,分别从个体融会与社会融会两个维度,持续鼓励对熊蜂袖珍脑融会历程的探索。在他看来,这些洽商的着实价值,不是讲明“熊蜂比咱们念念象的更理智”,而在于提醒咱们,智能随机依赖庞大的脑部结构,也可能建立在一些更为基本的策画原则之上。
通过跨物种洽商和比拟不同生物的融会加工历程,东说念主们粗略能够进一步索取出融会与智能的一般旨趣,为厚实智能的发源与演化提供新的视角。彭飞暗示:“只须将科研视线拓展至更广袤的人命体系,咱们才有望一步步接近‘智能的中枢到底是什么’这一根柢问题。”

从细小人命的智能到东说念主类大脑的巧妙,在探索大脑这“最复杂器官”的征途中,扎根于南边医科大学的粤港澳大湾区脑科学与类脑洽商中心,正汇注世界一流的脑科学洽商团队,开展基础和临床双向转变洽商。彭飞暗示:“这次效果既是团队历久深耕袖珍脑融会洽商的进犯进展,更体现了粤港澳大湾区脑科学与类脑洽商中心在脑科学基础洽商和交叉篡改方面的持续辅助。”
算作在粤港澳大湾区竖立国度策略和中国脑策画奉行配景下应时而生的高端科研平台,该中心对准“要紧脑疾病防治”要道科常识题,打造具有海外擢升水平的多学科交叉篡改平台,酿成了一批以国度当然科学奖二等奖为象征的新学说、新机制、新时候,产出了一批篡改性科研效果和多个颐养要紧精神疾病的候选新药和新址品,成为世界脑科学洽商的高地。
正如中国工程院院士、中心主任高天明所言,大脑是东说念主类最不了解的器官,而基础洽商的原创性效果,恰是霸占脑科学限制海外制高点的要道。熊蜂“袖珍脑”的探索,为厚实智能的发源与进化提供了全新视角,也与中心“脑融会功能”的中枢洽商目的高度契合。

频年来,中心一系列原创性效果连续显现。高天明团队与李建明团队和解揭示了对于缅想奈何通过特定神经环路影响肿瘤进展的作用机制。曹雄团队发现双歧杆菌通过促进外源性肌酸摄取推崇抗抑郁效应的作用机制,并开展临床锻真金不怕火阐述双歧杆菌与肌酸联接干扰展现更显耀的抗抑郁疗效。徐江平团队研发的一款新式抗抑郁药物已插足临床一期锻真金不怕火。周宏伟团队围绕肝性脑病病理机制,篡改性地发现特定肠说念细菌通过代谢产物参与肝性脑病的发生,冲破了传统“氨中毒”表面。李骁健团队深耕半侵入式脑机接口洽商,研发的超薄薄膜电极可贴附于脑膜名义网罗信号。中心还有些许团队聚焦无创脑机接口的时候冲破,处理无创颅外信号精确度低的波折。
“咱们的有谋划不是停留在论文上,而是为疾病的会诊、推辞和颐养提供着实可用的决策。”高天明暗示。翌日,中心将围绕“脑融会功能、要紧脑疾病、类脑智能与脑机接口、脑功能新时候及仪器”四大洽商目的促进多限制的深度交融,构建“脑科学+”篡改体系,推动科研效果从执行室走向临床与产业愚弄。

从熊蜂袖珍脑里的精微探索,到东说念主类脑科学办事的重大愿景,一代代南医东说念主秉持科研初心,在基础洽商的说念路上门径不断。熊蜂大脑仅含约一百万个神经元,却能完成学习、记挂、情感抒发、社会融会等一系列复杂行径。彭飞暗示:“若能持续发现熊蜂袖珍脑的感知与学习机制,必将为脑科学洽商与东说念主工智能发展带来颠覆性启示。”
粗略翌日某天,东说念主类能从更多细小人命的聪惠中给与灵感,研发出更通用、更高效的东说念主工智能系统。这是属于南医科研东说念主的重大梦念念,更是全东说念主类向着科学岑岭连续跋涉的漫漫征途。
文|记者刘颖颖
通信员柯佳曾梓杰丁津
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