北京師范大學最新Cell！

當我們還是孩子時，世界往往由零散的事實組成——貓會叫、水是濕的、紅色是顏色。隨著年齡增長，我們逐漸學會將這些孤立的知識點連接起來，形成一張相互關聯的“知識地圖”，從而能夠推斷出未曾直接學習過的關系。這種結構化知識的形成，是認知發展的重要標志，但長期以來，其背后的神經機制一直是個謎。

2026年3月26日，在線發表于《細胞》雜志的一項研究中，北京師范大學柳昀哲團隊完成了題為“Development of non-spatial grid-like neural codes tracks inference and intelligence”的研究。研究團隊對203名8至25歲的參與者進行了功能性磁共振成像掃描，發現大腦內嗅皮層中類似網格細胞的神經編碼隨著年齡增長而增強，為理解皮亞杰認知發展理論提供了神經層面的解釋。瞿宇堃為第一作者。

研究團隊首先讓參與者學習一個由25個“怪物”組成的二維知識地圖，每個怪物都有攻擊力和防御力兩個獨立的屬性維度。參與者只學習了相鄰物體之間的等級差異，并未被告知潛在的二維結構。在掃描過程中，他們需要推斷跨越兩個維度的物體關系。研究發現，年齡與推斷能力呈顯著正相關，8歲兒童在需要整合兩個維度的復雜推斷任務中表現接近隨機水平，而成年人的準確率則顯著提升。即便控制了記憶能力的差異，年齡對推斷能力的影響依然顯著。

為了揭示背后的神經機制，研究人員采用三種獨立的方法在內嗅皮層中檢測到了網格狀編碼——一種具有六重對稱性的神經活動模式。這種編碼隨年齡增長而增強，并與推斷能力正相關。中介分析表明，內嗅皮層的網格狀編碼介導了年齡對推斷能力的影響。值得注意的是，這種網格狀編碼在8-12歲兒童群體中與推斷能力的相關性最強，暗示這是認知地圖發展的關鍵窗口期。

進一步分析發現，內側前額葉皮層編碼了物體之間的歐幾里得距離，即“距離編碼”。當推斷軌跡與內嗅皮層網格編碼的朝向一致時，內側前額葉皮層的距離編碼更強，表明當前地圖表征建立在網格狀圖式的基礎之上。在結構層面上，內嗅皮層的灰質體積隨年齡增長而增加，而內側前額葉皮層則呈現下降趨勢，兩者到25歲后趨近穩定。內嗅皮層與內側前額葉皮層之間的白質連接，尤其是扣帶束，隨年齡增長而增強，并與推斷能力相關。

當引入四個新物體后，研究者發現內嗅皮層的網格編碼保持穩定，這種穩定性有助于新知識的同化。內側前額葉皮層的距離編碼則獨立于內嗅皮層，選擇性支持新知識的整合過程。最后，通過將神經指標與標準化智力測試進行典型相關分析，研究團隊發現內嗅皮層的網格編碼和內側前額葉皮層的距離編碼能夠顯著預測瑞文推理測驗得分，表明這些神經表征追蹤著個體的流體智力水平。

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