來源：Getty ///Axel Kock(MARS)
早期的智者并不理解愛因斯坦的廣義相對論，但今天物理課上的任何人都希望理解其基本原理。 “我們的大腦如何能夠?qū)W習(xí)新的科學(xué)并代表抽象概念？” 卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家馬塞爾·賈斯特問道。 在《心理科學(xué)》六月號上發(fā)表的一項研究中，賈斯特和同事羅伯特·梅森發(fā)現(xiàn)物理學(xué)家語句，對物理的思考可以促進(jìn)日常神經(jīng)功能中涉及的大腦活動的常見模式，例如，用于處理節(jié)奏和句子結(jié)構(gòu)的大腦活動模式 - 重新情境化學(xué)習(xí)抽象科學(xué)。
Just 和 Mason 掃描了 9 名高級物理和工程專業(yè)學(xué)生的大腦，讓他們思考動量、熵和電流等 30 個物理概念。 研究人員將掃描數(shù)據(jù)輸入機器學(xué)習(xí)計算機程序，該程序最終可以根據(jù)志愿者的大腦活動確定他或她正在思考哪些概念。 為什么這可能？ 因為所有參與者思考特定主題（例如重力）所涉及的神經(jīng)模式都是相同的。 “每個人在不同的教室和不同的老師學(xué)習(xí)物理的速度不同，”梅森說。 “所以令人驚訝的是，在所有這些學(xué)生中，相同的大腦區(qū)域都被開發(fā)用于理解物理概念。”
為了獲得更深入的了解，科學(xué)家們將之前神經(jīng)匹配研究的掃描結(jié)果與思維過程進(jìn)行了比較。 他們發(fā)現(xiàn)物理學(xué)家語句，與“頻率”或“波長”的科學(xué)概念相對應(yīng)的大腦反應(yīng)發(fā)生在人們觀看舞者、聽音樂或聽到像奔馬一樣的節(jié)奏模式時活躍的相同區(qū)域——可能是因為這些涉及感知“周期性”。 更重要的是，當(dāng)學(xué)生思考數(shù)學(xué)方程時，他們使用的大腦區(qū)域與處理句子的區(qū)域相同。 這些結(jié)果表明，一般神經(jīng)結(jié)構(gòu)被重組以處理先進(jìn)的科學(xué)。
“因此，盡管其中一些概念在過去幾個世紀(jì)才被正式化，但我們的大腦已經(jīng)有能力處理它們，”賈斯特說。
梅森說，這些發(fā)現(xiàn)有一天可能有助于確定哪些學(xué)校科目應(yīng)該與簡單消費一起教授。 他和賈斯特計劃繼續(xù)與其他科學(xué)家一起在對我們祖先知之甚少的領(lǐng)域開展工作，包括遺傳學(xué)和計算機科學(xué)。
