当你从了解国际象棋规则进阶到大师级水平时，你的大脑内部发生了什么？这个问题远远超越了64个方格，触及了专长本身的基础神经科学。
由KU Leuven的Andrea I. Costantino和Hans Op de Beeck领导的研究团队，对这一转变进行了罕见的直接观察。他们扫描了40名成年人的大脑，，20名专家棋手（平均Elo等级分2036）和20名新手，，使用3T功能磁共振成像（fMRI），参与者执行了一项包含40个国际象棋局面（20个将死、20个非将死）的1-back任务。通过结合多变量模式分析、表征相似性分析（RSA）和维度估计，他们识别出表征专家大脑的三个独特原理。
这项发表于2026年6月26日《自然·通讯》的研究表明，专长不仅仅是知道得更多，，它是大脑信息编码方式的根本重组。
从视觉特征到关系内容
第一个原理是大脑所表征信息的转变。新手在观看棋局时，主要编码视觉表面特征，，棋子的形状、它们在棋盘上的位置、深浅格子的图案。相比之下，专家编码的是高层次的关系信息：哪些棋子正在攻击哪些棋子、存在哪些战术主题、该局面如何与已知模式相联系。
这不仅仅是”看得更多”的问题。神经表征本身发生了变化。主导新手大脑的视觉特征成为专家的背景噪音，专家的神经活动优先编码局面的抽象结构。
压缩而不粗糙
第二个原理是结构性优化。专家的表征维度更低、更紧凑、组织更好、更高效，同时仍保留了精确评估所需的精度。
作者将其描述为”以少胜多”。大脑通过选择性修剪冗余信息同时保留决策关键细节来实现这一点。利用参与比估计，，一种基于流形的神经群体活动占用维度度量，，研究人员发现22个皮层感兴趣区域中有14个的维度降低。尽管进行了压缩，精确评估所需的信息仍得以保留：解码和线性可分性分析表明，紧凑的编码仍携带了准确判断棋局所需的精细区分。
这对专长仅仅意味着将更多神经资源用于任务的直观概念提出了挑战。专家大脑并不一定激活更多神经元或更多区域。它更高效地组织现有资源，创建捕捉问题领域本质关系结构的低维编码。
向前额顶叶网络的迁移
第三个原理是解剖学层面的。在新手中，表征负荷由感觉特异性皮层承担，，处理棋盘外观的视觉区域。而在专家中，这一负荷转移到了领域通用的大脑前额顶叶网络，，涉及跨多个领域的高级推理、规划和认知控制的相同区域。
这与专长研究中浮现的更广阔图景一致：大脑并非发展出专门的”国际象棋区域”，而是招募通用认知机制并根据该领域的特定需求进行调整。前额顶叶网络已经在工作记忆、注意力和抽象推理中发挥作用，被证明是专长构建的基质。
作者写道：”专家大脑以少胜多，将更丰富的知识浓缩到更少、组织更好的表征中，支撑着大师级水平的快速、灵活决策。”
为何重要
这些发现超越了国际象棋。如果同样的原理适用于音乐、外科手术、编程、体育等领域，它们暗示了一种普遍的专长神经语法：内容从表面转向结构、编码在保持精度的同时进行压缩、处理从感觉区域迁移到通用网络。
这对培训和教育的意义深远。如果专长在于重构表征而非简单积累事实，那么有效的培训应侧重于帮助学习者建立正确的表征结构，而不仅仅是让他们接触更多例子。
Costantino在论文发表后在Bluesky上分享了该研究，引起了对比利时鲁汶大学大脑与认知系这项工作的关注。合著者包括Artem Platonov、Felipe Fontana Vieira、Emily Van Hove、Merim Bilalić（诺森比亚大学）和Hans Op de Beeck。该研究得到了弗兰德研究基金会和弗兰德政府的支持。
婷 翻译
来源
1. Costantino, A.I., Platonov, A., Fontana Vieira, F. et al.,”Low-dimensional and optimized representations of high-level information in the expert brain”，《自然·通讯》(2026). DOI：10.1038/s41467-026-74566-z
2. Andrea Costantino在Bluesky上：https://bsky.app/profile/costantinoai.bsky.social/post/3mq3itmvxts2l