最新研究表明，智力并非源自大脑的某一特定区域，而是源于大脑各区域网络如何作为一个整体系统协同运作。

神经科学家常将大脑描述为一支由各领域专业团队组成的集合体。注意力、感知力、记忆力、语言能力和思维能力等技能，均与不同的神经网络相关联，而相关研究通常每次仅聚焦于某一个神经网络。

这种关注点虽带来了重大进展，但也留下了更大的谜团：日常体验并不像是一系列独立模块的组合。大多数时候，心智如同一个协调统一的系统在运转，即便任务需要同时调用多种不同能力时亦是如此。

圣母大学的研究人员如今正运用神经成像技术，以更全面的视角审视大脑，探究大脑的整体架构如何支撑智力。这种方法并非将神经网络视为孤立的岛屿，而是关注它们如何相互连接、协同运作，更像是城市的交通网络，而非单一道路。

圣母大学心理学系安德鲁·J·麦肯纳家族心理学教授亚伦·巴贝（Aron Barbey）表示：“神经科学在解释特定神经网络的功能方面取得了巨大成功，但在阐明单一连贯意识如何从这些网络的相互作用中产生这一方面，却鲜有建树。”

认知联系如何形成“通用智力”

几十年来，心理学家们发现了一个规律：在某一智力领域表现出色的人，往往在其他领域也表现不俗。注意力、感知力、记忆力与语言能力等看似迥异的才能，实则以某种方式紧密相连，指向一个共通的核心要素，研究者称之为“一般智力”。这一广泛存在的因素，有助于解释人们如何学习、推理，以及应对学业、工作、人际关系和健康等方面不断变化的需求。

一个多世纪以来，同样的模式暗示着认知在深层层面是统一的。然而，一直以来缺失的解释是：为何这些关联会首先出现，以及大脑的哪些特性使得如此众多的不同能力能够同兴共衰。

“智力问题并非功能性定位问题，”同时兼任圣母大学人类神经影像中心与决策神经科学实验室主任的巴贝说道，“当代研究常常探寻大脑中通用智力源自何处——主要聚焦于额叶和顶叶皮层内的特定区域网络。然而，更根本的问题在于，智力是如何从支配全脑功能的原理中产生的——即分布式网络如何相互通信并共同处理信息。”

巴贝（Barbey）及其研究团队，包括圣母大学研究生、论文第一作者拉姆齐·威尔科克斯（Ramsey Wilcox），对名为“网络神经科学理论”的统一框架所做出的预测展开了研究。他们的研究成果最近发表于《自然·通讯》期刊。

网络神经科学理论

研究人员指出，通用智能本身并非一项技能或策略，而是一种模式——即不同能力之间呈正相关关系的倾向。该研究认为，这种模式反映出大脑神经网络在组织架构与协同运作效率方面存在的差异。

为验证这一论断，认知神经科学家分析了迄今为止规模最大的研究之一所提供的大脑成像与认知数据。该研究对“人类连接组计划”中的831名成年人进行了考察，同时还考察了由“情报高级研究计划活动”的“SHARP计划”资助的“洞察研究”中145名成年人的独立样本。研究人员综合了大脑结构与功能的各项指标，以便更精准地描绘人类大脑的特征。

网络神经科学理论并未将智力等同于某种特定的认知功能或脑网络，而是将其视为大脑整体运作方式的一种特性。依此观点，智力反映了大脑网络如何协调并动态重组，以解决我们在生活中遇到的各类难题。

巴比和威尔科克斯表示，这项研究代表了一次重大转变。

威尔科克斯表示：“我们发现，大脑中存在一种既稳健又具适应性的全系统协同运作机制。这种协同本身并不直接执行认知功能，而是决定了该系统所能支持的认知操作范围。”

威尔科克斯表示：“在这一框架下，大脑被模拟为一个网络，其运行受制于效率、灵活性和整合性等整体特性。”“这些特性并非与单个任务或脑网络相关联，而是整个系统的特征，它们塑造着每一项认知活动，且无法归结为其中任何一项。”

威尔科克斯指出：“一旦问题从智力所在之处转向系统如何组织构建，实证目标就会随之改变。”

智力作为全球协同运作的网络体系

研究人员找到了支持网络神经科学理论中四项预测的证据。

首先，该理论预测，智力并非局限于单一的大脑网络，而是源自多个网络间的分布式处理。因此，智力取决于大脑如何管理不同网络间的分工协作，并根据需要将其整合。

其次，大脑要实现这种分布式处理，就需要整合信息并进行有效的远距离通信。巴贝（Barbey）表示，为了协调这些工作，“存在一个庞大而复杂的连接系统，这些连接如同‘捷径’，将相距甚远的大脑区域连接起来，并在各网络间整合信息。”这些通路将大脑中结构上相距甚远的区域连接起来，实现了高效通信，并支持整个系统的协调处理。

第三，要实现有效整合，需借助调控机制来协调各网络间的相互作用，具体方式是调控信息在大脑中的流动路径。这些区域如同调控枢纽，与其他网络建立联系，共同指挥大脑的持续活动。它们会针对当前的具体任务，有选择性地调动合适的网络——无论是整合细微线索以理解问题本质、学习新技能，还是判断某一情境需要深思熟虑还是快速直觉反应。

最后，巴贝表示，一般性智力取决于大脑平衡局部特化与全局整合的能力。换言之，当紧密相连的局部神经集群间能实现高效沟通，同时仍能通过简短的通信路径与大脑远端区域建立联系时，大脑的功能将达到最佳状态。据合著者介绍，这使最有效的问题解决成为可能。

研究表明，智力之所以具有统一性，并非因为大脑依赖于单一通用处理器，而是因为相同的组织原则塑造了所有认知功能协同运作的方式。

在两组数据集中，个体在一般智力上的差异始终与这些系统层面的特性相关联。并非单一脑区或经典的“智力网络”能够解释这一效应。

巴比指出：“当认知得以协调时，即当众多进程必须在系统级约束下协同运作时，通用智能便会显现出来。”

人工智能应用

他补充道，这项研究的意义不仅局限于智力研究领域。通过将认知建立在大规模组织的基础上，该研究为心智为何具有统一性提供了理论依据。

这一理论框架有助于阐释：为何智力在童年时期得以全面发展，随年龄增长而衰退，且对弥漫性脑损伤尤为敏感。在上述每一种情形中，发生改变的均是宏观层面的协同运作，而非单一孤立的功能。

这些发现也为当下关于人工智能及其模型开发方式的争论提供了参考。若人类的通用智能源于系统层面的组织架构，而非专为通用目的设计的机制，那么，要在人工系统中实现通用智能，或许就不能仅靠积累或扩展专项能力。

巴贝表示：“这项研究能够促使我们思考如何利用人脑的设计特性，来推动以人为本、受生物启发的人工智能取得进步。”

巴贝表示：“许多人工智能系统能够出色完成特定任务，但在跨情境应用已有知识时仍显力不从心。人类的智慧正体现在这种适应性上——它折射出人类大脑独一无二的组织架构。”

参考文献：拉姆齐·R·威尔科克斯（Ramsey R. Wilcox）、巴巴克·赫马提安（Babak Hemmatian）、拉夫·R·瓦尔什尼（Lav R. Varshney）与阿伦·K·巴贝（Aron K. Barbey）合著，《人类连接组中通用智能的网络架构》，2026年1月26日，发表于《自然·通讯》。DOI：10.1038/s41467-026-68698-5

资金来源：国防部情报高级研究计划局、国防高级研究计划局（DARPA）