认知神经科学前沿文献分享
基本信息
Title:Latent neural architecture organising shared aesthetic evaluations of visual artworks
发表时间:2026-05-16
发表期刊:Nature Communications
影响因子:15.7
获取原文:
1. 添加小助手:PSY-Brain-Frontier即可获取PDF版本
研究背景
审美体验塑造了人类从日常消费到艺术欣赏的各种行为。虽然“美”常被认为是个体主观的感受,但研究发现,人们对特定类别的刺激(如自然景观或人脸)往往能达成惊人的审美共识。这种跨个体的审美一致性暗示了人类大脑中可能存在某种共享的神经机制,负责组织和评价审美对象。
过去的研究主要提出了两种模型:一种是“享乐价值模型”,认为审美本质上是大脑奖赏系统对刺激的评价;另一种是“特征集成模型”,强调大脑对视觉属性(如对称性、对比度)的系统整合。然而,审美体验是否还包含更深层的语义构建?大脑又是如何将这些相互交织的认知过程拆解并表征的?
为了回答这些问题,复旦大学研究团队采用了一种数据驱动的框架。他们邀请受试者在7T超高场强功能磁共振(fMRI)扫描下欣赏中国传统水墨画,并借鉴在线推荐系统的算法,试图挖掘出隐藏在审美评价背后的低维神经架构。这项研究不仅要定位“美”在脑中的位置,更要讲清楚大脑是如何通过不同维度的协同工作,让我们产生“这幅画真美”的共识。
研究核心总结
研究者选取了96幅涵盖肖像与风景主题的中国传统水墨画作为刺激材料。通过对受试者审美评分的相似性结构进行降维分析,并结合多变量神经解码技术,研究揭示了审美评价的深层逻辑。
通过对审美共识矩阵进行主成分分析(PCA),研究者发现审美体验可以被拆解为两个相互正交的潜在维度。第一维度是“视觉语义”,它主要区分了画作的主题内容(如从肖像到风景的过渡);第二维度是“享乐价值”,它反映了群体层面上对画作的普遍好恶。这两个维度共同解释了审美评价中大部分的变异,说明审美并非单一的快感反应,而是感知理解与价值评估的结合。
Fig 1. 实验流程与分析框架,展示了从艺术品筛选、7T fMRI扫描到基于推荐系统算法的降维分析全过程。
Fig 2. 共享审美体验的降维分解,揭示了视觉语义轴与享乐价值轴如何共同构建潜在的审美空间。二、大脑腹侧视觉流与前额叶系统分别解码语义与价值
利用支持向量回归(SVR)模型,研究者发现大脑中存在两套可分离的神经签名来预测这两个维度。对于“视觉语义”,预测信号主要来自腹侧视觉流的类别选择区,如旁海马区(PHA)和腹侧视觉复合体(VVC)。而对于“享乐价值”,预测信号则集中在内侧前额叶皮层(mPFC)、前扣带回(ACC)以及皮层下奖赏中心(如纹状体)。这种神经层面的分离证明了大脑在处理艺术品时,会将“画了什么”和“好不好看”交由不同的专门系统处理。
Fig 3. 预测审美潜在维度的神经签名,展示了语义轴与价值轴在全脑模式上的显著空间分离。三、审美神经签名具有高度的特异性与泛化能力
为了验证这些神经签名的可靠性,研究者将其应用于人类连接组计划(HCP)的独立数据集。结果显示,预测“视觉语义”的神经模式能准确区分独立任务中的地点与人脸刺激;而预测“享乐价值”的模式则能特异性地响应金钱奖赏任务。这种跨任务、跨数据集的泛化能力表明,艺术审美所调用的神经架构实际上是建立在大脑通用的语义处理和价值评估系统之上的。
Fig 4. 神经签名的功能解码,通过元分析和独立任务验证了语义签名与视觉认知、价值签名与奖赏处理的关联。四、艺术专业知识调制大脑对潜在审美空间的表征
研究者进一步通过表征相似性分析(RSA)发现,大脑不仅在特定区域解码单一维度,还在更广泛的皮层区域(如视觉皮层、导航网络)表征由这两个维度构成的二维审美空间。更重要的是,在默认模式网络(DMN)的关键节点(如后扣带回和内侧前额叶),这种审美空间的表征强度受个体艺术专业造诣的调制。这意味着,艺术专家的大脑在处理审美关系时,其默认模式网络参与度更高,可能反映了更深层的自我参照或抽象概念加工。
Fig 5. 潜在审美空间的神经表征及其与艺术专业知识的关系,揭示了专业背景如何塑造大脑对艺术的编码方式。
研究意义
这项研究通过创新的计算框架,为神经美学提供了新的理论支撑。它证明了审美评价并非一个孤立的黑箱,而是感知、语义和享乐系统动态交互的产物。
首先,研究明确了视觉语义在审美中的核心地位,修正了过去过度关注“快感”而忽视“理解”的倾向。其次,研究揭示了大脑如何利用通用的神经回路(如奖赏系统和类别选择区)来构建高度特化的艺术体验。最后,关于艺术造诣对默认模式网络表征的调制发现,为理解“专家之眼”提供了生物学证据——专业训练可能改变了大脑整合审美维度的方式,使其能够从更宏观、更具关联性的视角去审视艺术。
这项工作不仅推进了我们对人类审美本质的理解,也为计算美学和人工智能在艺术评价领域的应用提供了基于脑科学的参考架构。
分享人:饭鸽儿
审核:PsyBrain 脑心前沿编辑部
你好,这里是「PsyBrain 脑心前沿」
专注追踪全球认知神经科学的最尖端突破
视野直击 Nature, Science, Cell 正刊 及核心子刊与顶级大刊
每日速递「深度解读」与「前沿快讯」
科研是一场探索未知的长跑,但你无需独行。欢迎加入PsyBrain 学术社群,和一群懂你的同行,共同丈量脑与心智的无垠前沿。
点击卡片进群,欢迎你的到来
一键关注,点亮星标 ⭐ 前沿不走丢!
一键分享,让更多人了解前沿
热门跟贴