认知或运动任务执行过程中的神经活动，通常被描述为位于所有可能活动模式所构成空间中的一个低维流形上。当执行多项任务时，单个脑区的活动可能形成多个此类流形。已有多种模型用于解释这种能力，但各自在网络架构和输入方面采用了不同的假设。本文提出一种多任务理论框架，据此可对相关模型和实验范式进行归类。我们区分了序贯多任务与同时多任务：前者指一次执行一项任务，后者指并行执行多项任务。我们指出，任务间干扰往往会妨碍多任务执行，并提出一种“任务条形码”模型，以规避这一问题并量化神经元群体的任务选择性。该理论揭示了支持多任务执行的神经回路机制之间存在类别性差异，而这些差异可通过生理记录加以检验。
ashok.litwin-kumar{at}columbia.edu
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执行认知或运动任务时的神经活动，通常被描述为位于所有可能活动模式构成的空间中的低维流形上。当执行多项任务时，单个脑区的活动可能生成多个这样的流形。已有若干模型试图解释这一能力，但各自对神经结构和输入作出了不同假设。本文提出一种关于多任务处理的理论框架，可据此对模型和实验范式进行归类。我们区分了序贯多任务处理与同时多任务处理：前者指一次执行一项任务，后者指并行执行多项任务。我们指出，任务间的干扰往往会阻碍多任务处理，并提出一种“任务条形码”模型，以规避这一问题并刻画神经元群体的任务选择性。我们的理论揭示了支持多任务处理的神经回路机制之间的类别差异，而这些差异可通过生理记录进行检验。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
已声明的资助信息
美国国立卫生研究院共同基金，
RF1DA060772
美国国家科学基金会，
1F32NS146149，
DBI-2229929
盖茨比慈善基金会，
GAT3708
法国国家研究署，
ANR-19-NEUC-0001-01，
ANR-17-EURE-0017
西蒙斯基金会，
AN-NC-GB-Culmination-00003154-05
欧盟，
ERC Synergy 101167367
版权
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该文可通过……获取。
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发布于 2026 年 10 月 08 日。
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多任务处理的神经回路机制
Manuel
Beiran
、
Owen
Marschall
、
Klavdia
Zemlianova
、
Arianna
Di Bernardo
、
Srdjan
Ostojic
、
Ashok
Litwin-Kumar
bioRxiv
2026.10.01.755960；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.01.755960
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多任务处理的神经回路机制
Manuel
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、
Owen
Marschall
、
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Zemlianova
、
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、
Srdjan
Ostojic
、
Ashok
Litwin-Kumar
bioRxiv
2026.10.01.755960；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.01.755960
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关键词：神经回路 · 多任务处理 · 神经流形 · 任务干扰 · 任务选择性
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.01.755960v1?rss=1