“顿悟时刻”揭秘：225毫秒内大脑的神奇认知翻转，关键脑区居然是这里！

你有没有过这样的经历——

一张模模糊糊的黑白图片摆在眼前，你眯着眼、皱着眉，死活看不出画的是什么。朋友在旁边轻描淡写地说了一句：“这明明是一只狗啊。”下一秒，那张图在你眼里，从一堆毫无意义的墨块，变成了轮廓清晰、形态生动的小狗。

从此以后，每次一看到它，都会毫不犹豫地认出来。不是记了三天，不是记了一星期，而是几个月、几年，甚至一辈子。

这就是大脑灵光一闪的“啊哈时刻”——一次性知觉学习（one-shot perceptual learning）。

可是，这个“只看一次，永远记住，永不混淆”的超能力藏在大脑的哪个角落？它又是怎么工作的？

过去，学界一直认为，人类要实现“一次性学习”，几乎离不开海马体的参与。然而，来自纽约大学等机构的研究团队近期发表于Nature子刊Nature Communications的一项研究表明，真正发生关键变化的，并不是海马体，而是高级视觉皮层（HLVC），尤其是梭状回（FC）。这里，正是大脑存放“知觉经验”和“先验知识”的核心区域。

DOI：10.1038/s41467-026-68711-x

事实上，既往已有研究表明，那些双侧海马体损伤的健忘症患者，进行一次性知觉学习任务时，竟表现得和正常人没有区别。

这说明，一次性知觉学习任务，根本不依赖海马体。

那么问题来了：如果不在海马体，又会在哪里？

于是，研究团队设计的第一项实验，便是让志愿者看Mooney图这种二值化处理的极端失真图片，随后给他们看对应的清晰原图，再回过头测试他们对Mooney图的识别能力。

心理物理学实验范式与假设

结果，这组图的识别率从前测的不足20%飙升至80%以上。

接下来，研究者将清晰原图左右翻转，旋转90度及尺寸缩小至一半，来检测学习效应是否依然存在。他们发现，将原图左右翻转或旋转90度后，学习效应仍在，但显著削弱。如果将原图缩小至一半尺寸，学习效应与原图条件下无显著差异。

不过，如果将原图换成同一类别的另一张不同图片（如从这架飞机换成那架飞机），学习效应彻底归零。

也就是说，大脑在一次性知觉学习中，不关心大小，但对朝向很敏感。

这种“神经编码偏好”，在整个大脑皮层里，只有高级视觉皮层（HLVC）最符合，尤其是位于颞下回的梭状回。这里的神经元，恰好对物体朝向敏感，却对物体大小不敏感。

接着，研究者利用颅内脑电图（iEEG），观察了19名癫痫患者神经活动的毫秒级时序。他们发现，HLVC在图像出现后约225毫秒，后测Mooney图的神经调谐模式就开始向清晰原图靠拢。然而，早期视觉皮层中，这个“靠拢”要等到365毫秒以后。

并且，有少数几次，患者在没看原图的情况下，自己也突然识别出了后测Mooney图。这时候，高级视觉皮层的“靠拢”效应也存在，但是断开的、两段的、峰值更早。

可见，人类顿悟时刻的神经可塑性，发生在高级视觉皮层，尤其是梭状回。

梭状回是编码知觉先验不变性的关键脑区

它不是海马体的功劳，也不是早期视觉皮层被“灌顶”的结果。恰恰相反：早期视觉皮层的变化是晚期的、被动的、是高级皮层教它怎么看的。

所以，那个让我们恍然大悟的“啊哈”时刻，它不是什么玄乎的灵感突降，也不是运气使然。其实是我们的高级视觉皮层在收到新信息后，完成了一次内部更新整个过程行云流水，以至于我们根本察觉不到大脑背后忙活了这一大圈。

参考资料：

[1]Hachisuka, A., Shor, J.D., Liu, X.C. et al. Neural and computational mechanisms underlying one-shot perceptual learning in humans. Nat Commun17, 1204 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68711-x

来源 | 梅斯学术撰文 | JY编辑 | 木白