一项历时5至10周的长期追踪研究发现，经过逾3万次重复练习后，大脑会发生显著的结构性重塑：原本由前额叶皮层负责的分类决策任务被"下放"至视觉皮层，大脑由此形成绕过"额叶瓶颈"的感知-动作环路，多任务处理能力也随之大幅提升。相关成果已发表于《认知神经科学杂志》。

前额叶皮层负责灵活思考和决策，但其资源有限，通常一次只能处理一项决策任务，这一"额叶瓶颈"正是多任务操作困难的根本原因。此前研究表明，大脑在正常情况下以两阶段方式完成物体分类：首先由视觉区域识别形状，再由前额叶皮层决定该形状属于哪个类别。研究人员假设，经过充分练习，大脑将形成感知-动作环路，使前额叶皮层完成视觉系统的"教学"任务后功成身退，让眼睛所见直接与大脑运动区域相连。

为验证这一假说，研究团队招募了11名参与者，让他们在5至10周内对变形汽车图像进行超过3万次分类练习，将图像归入两个虚构类别SOVOR和ZUPUD。研究人员通过功能性磁共振成像（fMRI）追踪哪些脑区参与其中，并用脑电图（EEG）捕捉脑区信号的毫秒级时序变化，同时在训练不同阶段结合行为测试重复采集上述数据。

结果显示，充分练习后，腹侧枕颞皮层（vOTC）——大脑的视觉区域——学会了自主处理分类决策，无需再依赖前额叶皮层的持续指导。磁共振成像数据进一步揭示，视觉区域与前额叶皮层之间的连接减弱，取而代之的是视觉区域与运动相关脑区之间更强的直接连接。

这一"重新布线"最显著的行为效果体现在多任务处理能力上。由于已练习的任务不再占用前额叶皮层的有限资源，参与者可以在同时执行另一项需要注意力的任务时，对已练习的分类任务毫不干扰地完成。在行为表现上，参与者的正确率迅速提升，反应时间则随练习持续下降——在不增加错误率的情况下变得更快，结合大脑的物理性变化，证实这一任务已达到认知自动化状态。

研究人员指出，这些发现或可为放射科阅片、安全检查或工业检测等需要快速视觉判断的职业设计更有效的训练方案。不过，他们同时提示，自动化技能的获得伴随一定的代价：自动化的技能虽然快速，但灵活性低于前额叶皮层主导决策时的状态，若任务规则突然改变，可能难以适应。这种刚性是否可以克服、如何克服，有待未来研究进一步探索。

参考文献：Patrick H. Cox et al, Extensive Experience Remodels Neural Task Circuitry to Escape the Frontal Bottleneck and Increase Automaticity of Categorization, Journal of Cognitive Neuroscience (2026). DOI: 10.1162/jocn.a.2618

编辑：王洪

排版：李丽