浙江
人类之所以能够进行复杂的逻辑推理、解决未知难题，与大脑中一个神秘区域密切相关。2025年4月，伦敦大学学院与伦敦大学学院医院的研究团队在《大脑》期刊发表突破性成果，首次通过大规模临床研究证实：右额叶是支持人类推理能力的核心脑区。这项研究不仅揭示了逻辑思维的生物学基础，更为脑损伤患者的诊断与康复提供了全新工具。
视觉通路的跨界之谜
长久以来，科学家试图通过功能性磁共振成像（fMRI）定位推理相关脑区，但这类技术仅能显示“相关性”——即哪些区域在推理时活跃，却无法证明这些区域是否“必不可少”。就像观察城市交通时，发现某条道路车流量大，但这可能只是周边堵车导致的绕行结果，而非真正的主干道。
更可靠的方法是研究脑损伤患者的认知缺陷，即“损伤缺损映射”：如果某脑区受损后推理能力显著下降，则说明该区域具有不可替代的功能。然而，这类研究需要大量特定位置脑损伤患者的配合，全球仅有少数医疗机构具备研究条件。此次伦敦团队联合英国国家神经病学和神经外科医院，成功招募了247名单侧局灶性脑损伤患者（涉及左/右额叶或后叶）与81名健康对照者，完成了迄今为止规模最大的推理神经机制探索。
量身定制的思维探针实验
为精准测量推理能力，研究团队设计了两项创新测试：
言语类比推理（AR）：通过文字关系考察逻辑推导，例如"若莎拉比戴安娜聪明，莎拉又比希瑟聪明，戴安娜是否比希瑟聪明？"这类问题需要剥离冗余信息，建立层级关系。
非言语演绎推理（DR）：用抽象图形或数字序列测试模式识别，例如判断数字组"1、2、3"与"5、6、7"或"6、5、7"的相似性，需抽离具体数值，把握排列规律。
所有参与者还需完成流体智力（Gf）测试，即解决全新问题的能力评估。通过对比患者组与健康组的测试表现，并结合高精度病变三维建模技术（由Parashkev Nachev教授团队开发），研究者将认知缺陷与特定脑区损伤精准关联。
数据分析显示，右额叶损伤患者在两项推理测试中的错误率比后叶损伤者、左脑损伤者及健康人高出约15%，这种差异具有统计学显著性。例如，在DR测试中，健康人平均耗时30秒解决的问题，右额叶损伤患者需要额外多花1-2分钟，且常出现逻辑链条断裂。
更令人瞩目的是，推理能力与流体智力共享神经基础。右额叶中部分区域（如前额叶皮层）不仅参与逻辑推导，还与解决全新问题的能力密切相关。这解释了为何脑外伤患者可能同时出现推理障碍和适应能力下降——二者根源在于同一脑网络的功能受损。
从实验室到病床的革新
传统神经心理学测试多关注记忆、语言等功能，缺乏针对额叶高阶认知的评估手段。此次开发的AR与DR测试灵敏度高、操作简便，未来经NHS推广后，可帮助医生快速识别隐匿性右额叶损伤，尤其是中风、肿瘤患者的早期认知衰退。同时，研究也具有康复指导价值，明确损伤位置与推理缺陷的关联后，治疗团队可制定个性化认知训练方案。例如，针对右额叶损伤者加强类比推理训练，或通过计算机辅助程序重建逻辑思维路径。
研究领导者Joseph Mole博士指出，团队下一步将探索推理能力与其他认知功能（如决策、创造力）的交互机制。而资深作者Lisa Cipolotti教授强调：“这项研究只是开始。通过整合更大规模的多中心数据，我们有望绘制出完整的’思维地图’，为人工智能模拟人类推理提供生物学蓝图。”
新闻来源：ScienceDaily
论文参考：DOI:10.1093/brain/awaf062
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