Piaget的理論指出，兒童會形成結構化的知識框架，用于推斷和吸收新的信息，但其背后的神經機制仍不清楚。

2026年3月25日，北京師范大學柳昀哲團隊（瞿宇堃為第一作者）在Cell在線發(fā)表題為“Development of non-spatial grid-like neural codes tracks inference and intelligence”的研究論文，該研究在 203 名年齡在 8 至 25 歲之間的參與者中，研究了二維知識圖譜的成熟如何支撐推理和知識吸收。

內嗅皮層（EC）中的網格細胞樣編碼隨著年齡的增長而增強，反映了在非空間概念空間中的模式表示，并預測了推理能力的提高。這些網格狀編碼還支持內側前額葉皮層（mPFC）對二維圖譜上物體之間距離關系的編碼。當參與者吸收新信息時，它們會將其整合到 EC 中的現(xiàn)有網格模式中。此外，這些神經編碼的成熟與現(xiàn)實世界中的智力測量指標（尤其是推理能力）相吻合?？傊?，該研究結果表明，非空間的網格狀神經編碼為認知發(fā)展提供了一種機制性的解釋，將心理學理論與認知地圖的基本細胞表征聯(lián)系起來。

隨著年齡的增長，我們對世界的理解會愈發(fā)深刻。起初，我們可能只是將事實視為孤立的個體信息。隨著我們逐漸成熟，我們不再僅僅關注概念本身，還會思考它們之間是如何相互關聯(lián)從而形成更廣泛的知識圖譜的。這種逐漸形成的結構幫助我們推斷概念之間的關系，包括那些未直接觀察到的關系，最終使我們能夠在相同的框架內吸收新的概念。這種被稱為認知圖譜或模式的有組織的知識會隨著我們從童年到成年的成長經歷而經歷“智力進化”。這構成了人類認知的重要基礎。然而，控制其發(fā)展的神經機制在很大程度上仍未得到探索。

有兩種方法可以構建結構化知識。第一種方法是建立概念之間的聯(lián)系，這樣我們就能在推斷概念間關系時確定它們之間的差異程度。這種“距離編碼”表示方式，類似于一種特定的地圖，可以從經驗中發(fā)展出來，例如形成后續(xù)表示。另外，也可以從不同的經歷中概括出一個通用的抽象結構，類似于一個模式。二維（2D）空間是一種有用的操作化方法來研究這種模式，因為其底層的神經機制——格子細胞系統(tǒng)——已經得到了很好的描述。

文章模式圖（圖源自Cell）

內嗅皮層（entorhinal cortex，EC）中的格子細胞以六邊形模式放電，并在不同環(huán)境中將這種模式推廣開來。這與海馬體中的位置細胞的表示方式不同，后者編碼特定的地圖并在不同環(huán)境中進行重新映射。這適用于物理空間和任意的概念空間。在認知發(fā)展方面，例如，Piaget認為兒童在 7 或 8 歲左右開始推斷傳遞性排序。一個關鍵的問題在于：這種推理能力究竟是源于構建特定的圖示表征，還是源于形成更通用的概念——即一種模式？

一旦確立了某種模式，吸收新知識的過程就會發(fā)生變化。不再是從頭開始構建新的地圖，而是可以將局部調整納入現(xiàn)有的框架之中。這種吸收機制始于童年時期，并貫穿一生，有助于認知的持續(xù)發(fā)展。動物研究表明，內側前額葉皮層（medial prefrontal cortex，mPFC）在將新線索與已知環(huán)境聯(lián)系起來方面起著關鍵作用，能夠實現(xiàn)快速吸收。在這種情況下，現(xiàn)有的模式表示應保持穩(wěn)定。

該研究探究了隨著年齡的增長新知識的吸收是如何發(fā)展的，特別是概念模式形成之后。這個問題尤其引人關注，因為持續(xù)到成年的mPFC被認為在知識的積累中起著關鍵作用。研究人員提出這樣的假設：有效的同化過程取決于新信息與現(xiàn)有認知模式的契合程度，而mPFC的參與則反映了這一過程具有年齡相關性。

參考消息：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00266-7