遞歸(將元素嵌入同類元素的計算能力)被譽為語言,工具使用和數(shù)學(xué)的知識基石。由6月26日出版的《科學(xué)進展》雜志上的一項新研究首次在一個由多個機構(gòu)組成的研究人員團隊中展示了這種能力在年齡,物種和文化群體之間的共享。
“遞歸是一種組織信息的方法,它使人類能夠看到豐富而復(fù)雜的信息中的模式,而且可能超越其他物種所見,” CMU的發(fā)展神經(jīng)科學(xué)教授杰西卡·坎頓(Jessica Cantlon)說。本文的資深作者。“我們試圖將我們復(fù)雜而豐富的智力活動的起源追溯到我們進化的過去,以了解是什么使我們的思維與其他物種相似或不同。”
該團隊針對美國成年人,玻利維亞一個土著群體的成年人(缺乏正規(guī)教育),美國兒童和非人類靈長類動物進行了一系列實驗。在完成任務(wù)訓(xùn)練后,研究人員為每個小組提供了順序排列的序列。他們研究了每個小組如何以遞歸或非遞歸方式(列出)執(zhí)行此任務(wù),并查看了他們自然選擇的順序。
研究人員發(fā)現(xiàn),各個年齡段和文化群體的參與者都通過構(gòu)建嵌套結(jié)構(gòu)自發(fā)地從遞歸方法中訂購內(nèi)容。非人類的靈長類動物受試者通常使用更簡單的列表策略,但通過遞歸策略開始更多接觸,最終導(dǎo)致人類兒童的表現(xiàn)范圍下降。
哈佛大學(xué)博士后,論文第一作者斯蒂芬·費里尼奧說:“這種表達遞歸結(jié)構(gòu)的能力存在于3歲的兒童中,這表明甚至在他們將其用于語言之前就已經(jīng)存在。” 。“我們還看到了來自不同人類文化的人們的這種能力。非人類靈長類動物還具有代表遞歸序列的能力,只要有正確的經(jīng)驗。這些結(jié)果消除了人們長期以來的信念,即只有人類才有能力使用此規(guī)則”。
研究小組發(fā)現(xiàn),工作記憶是影響參與者排序能力的重要因素。工作記憶與分層策略的使用之間存在很強的相關(guān)性。
費里尼奧說:“有些錯誤是由于工作記憶造成的,因為參與者必須記住哪些對象先出現(xiàn),然后再與列表中的其他對象相關(guān)聯(lián)。”“兒童和非人類的靈長類動物有更多的錯誤,這可能是由于工作記憶容量較低所致。”
作者注意到,這項工作使用視覺提示提供了遞歸任務(wù)的簡化版本。一系列更復(fù)雜的任務(wù)可能不會產(chǎn)生相同的結(jié)果。
坎特隆說:“人類的普遍存在使我們的大腦自發(fā)地思考,但是靈長類動物有一定程度的學(xué)習(xí)能力。”“ [這項研究]確實使我們有機會梳理了對復(fù)雜思想的進化和發(fā)展貢獻。”