看这几秒钟的形状。然后闭上眼睛，试着想象它们的样子。试着将其中一个的心理图像分解成碎片，或者将其与另一个形状结合，创造出新的东西。
认知科学家假设，我们想象、产生心理图像和创造新想法的能力，是所谓的“思维工作空间”的结果。思维工作空间是一个神经网络，很可能协调大脑多个区域的活动。达特茅斯学院科学家的一项新研究通过描绘大脑中与心理操纵图像（如上方的形状）相关的区域，更全面地描绘了这个思维工作空间。
“我们的实验室对人类所拥有的那种灵活的认知行为非常感兴趣，”该研究的首席作者、达特茅斯学院认知神经科学博士生 Alex Schlegel 告诉《大众科学》杂志。“我们可以学习新事物，我们可以构思新概念，从不同的角度看待事物——这很大程度上与一个非常丰富的思维空间有关，就像一个思维游乐场。”
Shlegel 和他的同事要求 15 名参与者观看抽象形状的图片，然后在进行fMRI 扫描时，在脑海中回忆这些形状。一些参与者专注于维持形状的图像，而另一些参与者则被要求在脑海中改变图像，想象着将形状分解成所需的各个部分，或者将它们与其他形状组合成一个新的形状。
研究人员预计，心理操纵活动将涉及视觉皮层，即大脑中处理图像的部分。通过观察视觉皮层的活动，科学家们在过去几年里已经能够解码一个人正在想象的图像类型——这在某种程度上令人担忧地类似于读心术。但视觉皮层并非唯一涉及的区域——他们发现了 12 个“关注区域”，这些区域似乎与操纵想象中的形状有关。“与对照条件相比，我们发现大脑的各个区域都有活动差异，”Shlegel 说。“看起来，负责想象或操纵的不是单个区域，而是许多区域必须协同工作。”
尽管这项研究规模很小，只探索了想象视觉形状，但它为其他科学家提出的存在但尚未在行动中看到的、范围广泛的想象神经网络提供了支持。未来的研究可能需要继续探索这些神经网络的功能，但研究人员认为，思维工作空间可能是人类灵活认知能力不可或缺的一部分。“我们开始表明的是，最终，当我们开始处理这些复杂的认知行为时，我们需要开始关注的不是孤立的区域，”Shlegel 说，“而是大脑如何作为一个整体发挥作用。”
该论文发表在本周的《美国国家科学院院刊》上。
