适应未来

Atsushi Iriki研究大脑的进化阶段

人类的大脑并不是所有动物大脑中最大的，但有证据表明，它值得拥有另一个最高级:最复杂。我们的抽象思维、想象力、自我意识、视角和其他智力技能使人类的大脑独一无二——但我们是如何做到这一点的呢?神经科学家Atsushi Iriki在国际心理科学大会上的Fred A. Kavli主题演讲中，讨论了基于研究的大脑发育进化阶段的见解，并对接下来可能发生的事情提出了假设。

学会进化

据日本理化学研究所生物系统动力学研究中心符号认知发展实验室主任Iriki说，进化阶段之间的第一次过渡发生在大约7000万年前灵长类动物大脑的出现。

在哺乳动物中，灵长类动物在系统发育上与啮齿动物最接近，但这两种哺乳动物的大脑却截然不同。大型啮齿动物，如水豚，有更大的大脑，但在其他结构上与较小的啮齿动物相似。另一方面，大型灵长类动物的大脑在结构上与小型灵长类动物不同，它们有更大的初级皮层和更大的联想皮层。灵长类动物的大脑也异常密集:水豚和恒河猴的大脑在大小上相对相似，但恒河猴的大脑包含的神经元几乎是后者的六倍。

伊里基说，灵长类大脑的出现是一种快速自我进化的机器，标志着第一阶段的转变，但第二阶段的转变发生得更近，大约在100万到200万年前。

从考古记录来看，从灵长类动物到原始人类，大脑的大小以稳定的速度增长。然后人类出现了。之间的能人和尼安德特人作为人类的近亲，我们的大脑体积急剧增大。是什么导致了这种爆炸性增长?

关于原因有很多理论，但一个令人信服的是工具使用和语言的共同进化，Iriki说。为了在实验室中研究这一点，Iriki专注于工具使用，这与语言共享核心大脑结构，更容易教授。虽然日本猕猴不是天生的工具使用者，但Iriki和他的团队发现，他们可以训练猴子使用小耙子抓取美味的食物。然后，猕猴学会了如何使用耙子来获取它们无法直接看到的食物，它们从实时视频中获取信息，将耙子引导到合适的位置。

来自代表猴子手周围体感和视觉信息的顶叶皮层神经元的记录显示，这个工具已经融入了它们的视觉和触觉接受区，成为它们身体图式的延伸。

进一步的研究表明，在工具使用训练之后，猴子开始组合工具以达到更远的地方，这是他们从未教过的技能。

研究人员发现，这金宝搏官网登录些行为变化伴随着顶叶皮层基因表达的变化，以及颞顶交界处和顶叶皮层之间皮质内连接的增加。

获得的角度来看

在野外，猴子表现出的认知发展谱系远不及人类;猴子不经常使用工具，因为它们不需要，Iriki说。但训练研究的结果表明，人工训练可以扩大这一范围，在人类智能和猴子智能之间创造更多的重叠。

“我并不是说我们可以把猴子变成人类，”他补充说。“由于他们的能力，我们无法引进所有人类智慧的元素。”

但训练确实促进了其中的一些要素，包括一些高级元认知技能。

经过多年的反复试验，Iriki和他的团队能够扩展猴子使用工具的能力，包括增强它们感官能力的工具。研究人员金宝搏官网登录使用了一个类似于早期研究中使用的手耙，并在末端安装了一个大镜子，在已经与猴子身体形象相结合的工具上添加了一个感官线索。然后，猴子可以用镜子探索周围的环境，用耙子去拿食物。

经过几个步骤的训练，猴子们能够使用一个小摄像头，类似于内窥镜，连接在耙子的末端。

“这就好像你抓住你的眼球，把它贴在工具的尖端，去探索你看不见的地方，”Iriki说。

这个工具在功能上似乎与镜子耙工具相似，但摄像头的视频馈送给了猴子一种前所未有的能力:它们现在可以从第三人称的角度看待自己。

猴子很难获得对自己的看法，这是人类儿童相对较晚发展的技能。但正是这种技能让我们认为自己是持续存在的，有了这种持续的核心自我的概念，我们就有了思考和计划未来的能力。

构建未来

为了理解思考自我的元认知能力如何将人类与其他动物区分开来，Iriki让观众思考海狸和人类。

海狸通过改造水生环境来适应它，建造水坝使其适合居住;这样做，他们创造了一个新的利基市场。人类，包括我们的建筑、汽车和道路，也在从事生态位建设。然而，与海狸不同，人类并不满足于工作做得好;我们一直在追求不断的进步，追求更大、更好、更舒适。

这将人类置于一个生态位构建循环中，在这个循环中，新工具成为环境的一部分。我们适应这些新工具的能力会导致大脑进一步发育，从而促进新的认知功能。这些新的认知功能使我们能够获得或开发更复杂的工具，并继续这个循环。

重要的是，这种可塑性并不局限于个体的一生，而是通过基因组外的方式进行的。正如早期的猴子训练研究表明，适应环境变化，包括学习如何使用新工具，可以诱导基因表达的变化。因此，通过社会学习的知识文化传承可能加速了大脑向目前人类形态的扩展，Iriki说。

他补充说，随着技术的发展，我们可以以以前不可能的方式将我们的大脑外化，我们现在可能正在通过我们符号空间的无限扩展构建一个新的利基。

无论我们的目标是提高质量、复杂度、幸福感还是舒适度，“有很多方法可以在不触及资源物理极限的情况下寻求增长，”他说。

接下来会发生什么?Iriki向观众提出了一个推测性的假设:人类与人工智能的融合引发了第三个阶段的转变。