廚師如何控制他們的刀來(lái)切魚(yú)或剝葡萄，并且可以像削皮刀一樣有效地使用切肉刀?即使是我們這些不太擅長(zhǎng)廚房的人，在我們的生活中也學(xué)會(huì)了熟練地處理數(shù)量驚人的不同物品，從鞋帶到網(wǎng)球拍。

這種不斷獲得新技能而不忘記或降低舊技能的能力對(duì)人類來(lái)說(shuō)是很自然的，但即使對(duì)于當(dāng)今最先進(jìn)的人工智能系統(tǒng)來(lái)說(shuō)也是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。

現(xiàn)在，劍橋大學(xué)和哥倫比亞大學(xué)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了一種新的數(shù)學(xué)理論，可以解釋人腦如何實(shí)現(xiàn)這一壯舉。稱為上下文推理 (COIN) 模型，它表明識(shí)別當(dāng)前上下文是學(xué)習(xí)如何移動(dòng)我們的身體的關(guān)鍵。

該模型描述了大腦中的一種機(jī)制，它不斷地試圖弄清楚當(dāng)前的上下文。該理論表明，這些對(duì)上下文不斷變化的信念決定了如何使用現(xiàn)有記憶——以及是否形成新記憶。結(jié)果發(fā)表在《自然》雜志上。

“想象一下用與平時(shí)不同的球拍打網(wǎng)球，或者從網(wǎng)球轉(zhuǎn)向壁球，”來(lái)自哥倫比亞大學(xué)的共同資深作者丹尼爾沃爾珀特博士說(shuō)。“我們的理論探索了你的大腦如何適應(yīng)這些情況，以及是否將它們視為不同的背景。”

根據(jù) COIN 模型，大腦保持著一系列運(yùn)動(dòng)記憶，每個(gè)記憶都與產(chǎn)生它的環(huán)境相關(guān)，例如打壁球和打網(wǎng)球。即使揮動(dòng)一次球拍，大腦也可以利用許多記憶，每個(gè)記憶都與大腦認(rèn)為它當(dāng)前處于創(chuàng)建該記憶的環(huán)境中的程度成正比。

這與一次只使用一個(gè)內(nèi)存的傳統(tǒng)觀點(diǎn)背道而馳。為了提高下一次揮桿的表現(xiàn)，大腦還會(huì)更新所有記憶，再次取決于它對(duì)當(dāng)前環(huán)境的信念。當(dāng)運(yùn)動(dòng)的背景被認(rèn)為是新的時(shí)(例如，我們打了多年網(wǎng)球后第一次打壁球)，大腦會(huì)自動(dòng)為該背景創(chuàng)造新的記憶。這確保我們不會(huì)覆蓋先前建立的記憶，例如打網(wǎng)球的記憶。

這項(xiàng)研究可能會(huì)導(dǎo)致更好的物理治療策略，以幫助受傷的人再次使用他們的身