利用共享神经子空间构建组合任务

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原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09805-2

原文作者：Sina Tafazoli, Flora M. Bouchacourt, Adel Ardalan, Nikola T. Markov, Motoaki Uchimura, Marcelo G. Mattar, Nathaniel D. Daw, Timothy J. Buschman

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摘要

认知能力具有高度的灵活性——我们会执行许多不同的任务¹，并不断根据变化的需求调整我们的行为^2,3。为执行多任务而训练的人工神经网络会在不同任务中重复使用表征⁴和计算组件⁵。通过从这些子组件构建任务，智能体可以灵活地在任务间切换并快速学习新任务^6,7。然而，这种组合性是否存在于大脑中尚不清楚。

在这里，我们展示了相同的神经活动子空间跨多个任务代表了任务相关信息，每个任务都以任务特异性的方式灵活地调用这些子空间。我们训练猴子在三个具有组合关系的任务之间进行切换。在神经记录中，我们发现有关刺激特征和运动动作的任务相关信息存在于跨任务共享的神经活动子空间中。当猴子执行任务时，相关共享感觉子空间中的神经表征会转化为相关的共享运动子空间。

猴子通过迭代更新对当前任务的内部信念，并基于此信念灵活地调用与任务相关的共享感官和运动子空间，从而适应任务的变化。总而言之，我们的研究结果表明，大脑可以通过组合任务相关的神经表征，灵活地执行多个任务。

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