研究揭示大脑如何从打乱的课程中重建知识

Springer Nature发表的一项研究发现，大脑活动呈现出两个阶段的模式，帮助人们从顺序混乱的课程中构建连贯的知识。

研究考察了学习者在观看复杂物理学概念视频讲座时的反应；这些材料的时间顺序经过了打乱。共有两组参与者：一组接受行为测试，另一组则在功能性磁共振成像（fMRI）环境下学习。两组的结果都表明，学习者并不会立即重建出该学科的有序结构。相反，他们首先需要收集足够的信息，之后自己的理解才开始接近专家所定义的结构。

发表在 Communications Biology 上的结果显示，大脑的两个区域发挥着不同作用。学习者修正自身理解时，后扣带皮层与正在形成的知识组织之间的对应关系变得更加紧密。相比之下，在重组完成后，楔前叶与该结构仍保持着更强的联系。

从混乱中建立秩序

学习通常使信息按照一种能够支撑更大范围解释的顺序逐步积累。然而，在这项研究中，视频打乱了这种顺序。因此，参与者必须推断各个独立片段如何相互关联，而不是按照已经组织好的进程接收概念。

研究人员发现，这种重建并不只是把每个新片段与一个稳定的心理框架相匹配。随着更多信息的到来，学习者的内部表征也必须发生变化。结果表明，人们能够适应无序输入，但这一过程取决于是否达到这样一个节点：收集到足够证据，从而支持一种更连贯的排列方式。

后扣带皮层与这一更新阶段尤其相关。学习过程中，它与学科结构之间更强的对应关系表明，该区域可能参与将输入信息纳入正在形成的理解之中。楔前叶则呈现出不同的模式：它与知识结构之间的联系持续到了主要重组阶段之后。

总体而言，这些发现描述的是一种延迟发生的进程，而不是对秩序的即时恢复。首先，学习者积累并修正信息；随后，重组后的理解以一种更持久的方式得到表征。

即时学习与后续局限

两个区域之间的交流同样十分重要。在即时评估中，后扣带皮层与楔前叶之间的功能耦合能够预测参与者从打乱的材料中学习的成功程度。

但这种关系并不能完全预测参与者在更晚时间点的良好保持情况。换言之，学习者在接触无序课程后不久可能表现良好，却未必能随着时间推移同样稳固地保留重建出的知识。这一区分为研究结果增添了重要限定：大脑或许能够理解碎片化材料，但成功的短期重建并不等同于持久学习。

因此，这项研究呈现了无序教学的两个方面。它揭示了大脑重组不完整或顺序不佳信息的能力，同时也表明，当知识需要在最初学习经历之后得到保持时，这种教学方式可能存在代价。

这项工作由北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室、IDG/麦戈文脑科学研究院以及四川师范大学脑与心理科学研究所的研究人员完成。论文由徐、何、周及其同事共同撰写，并于2026年发表。

该研究获得了国家自然科学基金委员会项目资助，项目编号为62293550和62293551。文章通过Springer Nature以知识共享署名—非商业性使用—禁止演绎许可协议发布；该协议允许在注明出处的情况下进行非商业性分享，但不允许分发改编后的版本。