人類在認知領(lǐng)域是無與倫比的。畢竟，沒有其他物種向其他星球發(fā)送過探測器、生產(chǎn)過拯救生命的疫苗或創(chuàng)作過詩歌。如何在人腦中處理信息以使這成為可能是一個吸引了無窮無盡的魅力的問題，但沒有明確的答案。
多年來，我們對大腦功能的理解發(fā)生了變化。但目前的理論模型將大腦描述為“分布式信息處理系統(tǒng)”。這意味著它具有不同的組件，這些組件通過大腦的線路緊密相連。為了相互交互，區(qū)域通過輸入和輸出信號系統(tǒng)交換信息。
然而，這只是更復雜情況的一小部分。在《自然神經(jīng)科學》上發(fā)表的一項研究中，使用來自不同物種和多個神經(jīng)科學學科的證據(jù)，我們表明大腦中不僅有一種類型的信息處理。人類和其他靈長類動物的信息處理方式也有所不同，這可以解釋為什么我們物種的認知能力如此優(yōu)越。
我們從所謂的信息論數(shù)學框架中借用了概念——研究測量、存儲和交流對互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)至關(guān)重要的數(shù)字信息——來跟蹤大腦如何處理信息。我們發(fā)現(xiàn)不同的大腦區(qū)域?qū)嶋H上使用不同的策略來相互交互。
一些大腦區(qū)域使用輸入和輸出以非常刻板的方式與其他區(qū)域交換信息。這確保了信號以可重復和可靠的方式傳遞。專門用于感覺和運動功能(例如處理聲音、視覺和運動信息)的區(qū)域就是這種情況。
以眼睛為例，它將信號發(fā)送到大腦后部進行處理。發(fā)送的大部分信息都是重復的，由每只眼睛提供。換句話說，這些信息的一半是不需要的。所以我們把這種類型的輸入輸出信息處理稱為“冗余”。
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