Daily Paper 004: Two Forms of Knowledge Representations in the Human Brain

作者通过先天性盲人和普通人对颜色的认知，判断得出人脑存在基于感官体验以及语言和认知推理的两种知识。DOI：https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.04.010

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导言

“玫瑰花是红色的”，你有想过这样关于颜色的知识究竟存储在大脑何处吗？过去有两种观点：一种认为这样的知识来源于感官经验，存储在感觉联想皮层sensory association cortices；另一种则认为这些知识不单来自感官，而是经过加工，在an abstract conceptual level存储。实际究竟怎样？本文作者基于此进行研究。

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实验

作者对先天性盲人和普通人对颜色的认知进行比较。假设普通人的颜色知识完全基于感官经验（即视觉信息），观察两类人群是否具有相似的颜色知识，并通过RSA（representational similarity analysis）进行验证分析。

先说结论：尽管先天性盲人没有对颜色的视觉感知，但研究结果表明他们的颜色感知与普通人群相似，下图所示。A是先天性盲人（EB）与普通人（SC）的RSMs（representational similarity matrices）及其间相关性；B是EB和SC颜色感知的聚类可视化结果。

相似性之余应该看到，EB和SC至今也存在差异。这两类人群对色彩知识的理解是否来自相同的神经基质，又或者在大脑的同一区域作用。通过fMRI发现大脑在两个区域分别存储颜色知识，包括颜色感知区域（Color-Perception Regions）和抽象概念区域（Abstract Concept Regions）。其中盲人和普通人都能在Left Dorsal ATL抽象概念区域表示颜色知识；而只有正常人能够在Ventral Occipitotemporal 颜色感知区域表示颜色信息。下图表明EB和SC中的不同功能连接模式以及人脑中知识表示的双重形式。

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结论

尽管先天性盲人无法通过视觉信息获取色彩知识，但依赖语言系统，仍然可以获得与普通人无异的色彩知识，这一切得益于dorsal ATL，但普通人可额外通过VOTC获得颜色感知。总之，关于色彩知识，大脑中存在感知（视觉）和认知（语言）两个不同的区域进行表示。另外，作者还证明，对于盲人而言，触觉/嗅觉等其他感知不会影响他们的色彩知识，其完全依赖于语言和认知推理。

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⭐⭐⭐⭐ 过去，人们习惯认为类似抽象概念（思考/智慧等）依赖语言和认知系统，具体概念（苹果/颜色）依赖感知运动方式，但本文表明像颜色这样的具体概念是可以通过语言和认知推理获取的，足以证明语言、认知系统的强大，同时千万年的进化表明视觉等系统仍具有其重要性。对于色彩知识，语言和视觉信息殊途同归，也就是说，表现形式不重要，表达本质才重要。人工神经网络的目的也在于此。