大脑通过“七种感官”变得最强？——最新研究揭示的“临界维度”之谜：最大化记忆容量的是七维

「五感」は最適解ではない？――“临界维度7”的意义

2025年8月15日发表在Scientific Reports上的论文，追踪了被认为是记忆载体的记忆痕迹的“群体”在长期内如何增减，以及能够保持多样概念的程度，使用包含学习、遗忘、刺激的相互作用的新动力学（kinetic）模型。作者通过解析和蒙特卡洛计算得出，当概念空间的维度为7时，可区分的记忆痕迹数量达到最大——即临界维度出现。如果将每个“特征”对应于一个感官，这就意味着「最佳感官数量为7」。Nature

为什么是“7”：模型的关键

论文采用了一种直观但普遍的规则，即当刺激“命中”记忆痕迹时，其敏感度上升，形状（扩展）变得锐利，而当环境输入过多时，轮廓会扩散。解析多个记忆痕迹共存的稳态时，如果维度过低，概念之间重叠，识别数量不增加；如果维度过高，空间变得“稀疏”，命中频率下降，结果是可保持的概念总数下降。两者平衡的顶点在7附近，这是其本质。作者还为这一现象提供了理论解释。Nature

接受性与“概念的锐利度”的权衡

模型还显示，接受性（receptivity）高时，不容易错过新奇刺激，但同时概念的锐利度会受到牺牲。在现实的神经回路研究中，记忆痕迹的构成和选择性会根据学习和抑制性可塑性发生变化，这与理论方面的提示一致。Nature

SNS和媒体的反应：热情与谨慎

自发布以来不到两个月的2025年10月12日（JST）时点，Altmetric统计了X用户21、Bluesky 8、新闻11家媒体、博客2等的反应。整体评分进入**前5%**的高水准。传播的核心是普通群体，但也有研究者账户的分享，地理分布扩展到美、法、德等国。Nature

在媒体上，Popular Mechanics以「人类可能拥有7种感官」为标题进行了通俗介绍，SciTechDaily和TechXplore，以及俄罗斯和德语区的科学媒体也纷纷跟进。The Debrief和新闻门户也进行了报道，直观的“7”这个数字在标题中显得很吸引眼球。ct.moreover.com　SciTechDaily

另一方面，在SNS上，

• 支持派：「这可能成为AI和机器人传感器设计的指导方针」「在视、听、触、嗅、味的基础上，加上磁觉、辐射感这样的新渠道，学习效率提高是合乎逻辑的」等意见。ct.moreover.com

• 谨慎派：「维度＝感官的对应是假设，并不直接预言人类的生理进化」「需要实验神经科学的支持」等冷静的声音。新闻稿也明确表示这是“假设性解释”。skoltech.ru

我们会获得“七感”吗

作者们自己也没有主张人类会立即获得两种新感官。更现实的应用前景在于AI/神经形态学的世界。在视觉和声学之外，磁场、辐射、化学传感器等多样的传感器融合系统中，以“7个通道左右”为设计目标，可能最大化概念的多样性。ct.moreover.com

注意事项：容易被误解的点

1. “7＝正确答案”并不是绝对的。 模型的前提和环境的统计可能会影响结果，而生物体的神经发育和代谢成本则施加了其他限制。Nature

2. 生物验证尚待进行。 记忆痕迹研究正在快速发展，但此次主张是理论，需要对整个大脑进行实验验证。Nature

3. “感官”的定义是变化的。 如何计算痛觉、温度、平衡感、固有感等会影响讨论。论文将其视为**“特征维度”**，并出于方便将其对应于感官。Nature

研究的价值：推动讨论的“好理论”

理论通过简化现实来提供直觉。此次成果在于提出了接受性与轮廓锐利度的权衡、最优维度的存在，作为设计论的效用。特别是，在多传感器AI设计中，关于“如何增加通道”提供了量化的指导。媒体以“七感”这一吸引眼球的短语炒作可以理解，但研究社区将通过假设与验证的反复来打磨这一想法。Nature

参考链接（来源）

• 原始论文：Scientific Reports（2025年8月15日发表）Nature

• Altmetric指标（2025年10月12日更新／X 21件・Bluesky 8等）Nature

• 媒体解说：Popular Mechanics / SciTechDaily / TechXplore / The Debrief / The News（Pakistan）ct.moreover.com　SciTechDaily

• 相关评论与实验研究：Tomé et al., 2024（Nat. Neurosci.）等Nature