纽约 - 从一个孩子一起抢购乐高积木到一个扒手从你的包里掏钱包，我们的大脑有很强的能力发现新物体并弄清楚如何操纵它们。

长期以来，科学家一直认为大脑通过有条理地解释视觉和纹理线索(例如物体的边缘或边界)来实现这一点。但是一项新研究表明，人类大脑只需要一点点信息，以及之前的经验，就可以计算出一个新物体的完整心理表征。这些结果有助于解释心理数学，使我们能够轻易地通过触摸它来轻松地了解新物体的外观，或者仅仅通过视觉感知物体的方式。

这项由哥伦比亚大学，剑桥大学和中欧大学的研究人员领导并在eLife杂志上发表的研究，展示了大脑快速学习和概括的自然力量。

“我们的大脑能够通过触摸从许多物体中挑出一个物体 - 扒手利用手指在钱包深处的钱包里磨练 - 是一种广泛使用的技能，是我们与世界互动的关键“哥伦比亚大学Mortimer B. Zuckerman思维脑行为研究所的首席研究员，该研究的共同资深作者Daniel Wolpert博士说。“我们的最新研究证明了大脑用数学来推断物体身份的诀窍。”

大约40年前，科学家试图理解我们如何识别单个物体，提出每个物品的边缘或边界允许我们区分一个物体与下一个物体。但沃尔珀特博士和研究小组假设这种解释并不能说明整个故事，而且可能是大脑如何推断周围环境属性的更大，更普遍的原则的一小部分。

剑桥大学计算神经科学教授，中欧大学研究员和该研究的一位资深作者之一MátéLengyel博士说：“我们想知道我们的大脑是否可以用更少的钱做更多的事情。”“也许他们不需要系统地获取和分析边界信息以识别物体，而是可以通过执行巧妙的统计分析来计算物体的身份，同时也包含记忆和经验，”

Lengyel博士及其同事认为，这些“聪明的统计分析”可以让我们的大脑不仅可以立即识别我们以前遇到过的物体，还可以预测我们遇到的新物体的关键属性。

为了测试他们的物体识别假设，研究人员开发了一种简单的计算机游戏，玩家可以在屏幕上以各种组合观看拼图拼图。他们通常轻松地完成的任务是识别哪些组合更频繁地出现在一起。

“玩家的大脑能够收集关于拼图对的视觉信息，例如哪些拼图最常被发现，或者看起来最容易分开，”Wolpert博士说，他也是神经科学教授。哥伦比亚大学的Vagelos医师和外科医生学院。

第二组参与者被给予类似的拼图拼贴场景。但他们并没有用眼睛去研究哪些碎片成对，而是使用了他们的触觉。科学家将这种形式的识别称为触觉感知。

球员抓住了两个手柄 - 安装在一个机器人装置上，控制了玩家在撕开不同拼图时所经历的力量。有些组合容易拉开;其他人，更难。

在向两组玩家中的每一组提供视觉或触觉信息后，研究小组交换了这些小组;视觉组现在使用他们的触觉来评估拼图，而触觉组现在使用他们的视觉感受。

Lengyel博士说：“我们对这次交换的结果表明，玩家能够从两种方式中获取所学知识 - 无论是视觉还是触觉 - 并推断其他方式。”

这些发现挑战了我们的大脑如何提取和了解我们的环境的传统观点。即使面对最少量的源材料 - 关于两个物体一起出现的频率的少量统计数据，或将它们拉开多少所需的力量 - 人类的大脑可以做出有力的推论和联系。

“我们的研究表明，我们的大脑非常擅长从一种形式(如视觉)到另一种形式，如触觉，”Wolpert博士说。“这可能是因为我们的大脑根据我们以前的经验计算了对物体行为的统计理解。这项研究进一步揭示了我们的大脑所执行的计算对于实现多种认知功能而言足够强大 - 无论是挑选某人的口袋或想象一下橱窗里的皮革钱包的感觉。“