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“读心”神经元能够预测他人的行为与决策

The following article is from Life博士 Author 丘脑大叔编译

长期以来,心理学家和哲学家一直认为,模拟是人类理解他人思想的机制。这一复杂过程的神经基础尚未被确定。杏仁核参与了各种与社会行为和自闭症相关的功能。然而,目前还不清楚杏仁核神经元是否有助于提高社会知识,比如模拟其他个体的决策。


发表在《Cell》期刊上的一项研究发现了一种以前从未被描述过的神经元,它能主动和自发地从其他人的决策中学习,并模拟他们的心理过程。


作者推测,这些模拟神经元的功能障碍可能与社会知识(social knowledge)的限制有关,这是自闭症的症状之一,通过过度活跃,这些神经元可能会夸大他人的形象,并在社交焦虑中发挥重要作用。


观察者在学习任务


这项研究由剑桥大学的科学家Wolfram Schultz领导,研究表明,在杏仁核(大脑颞叶中的一组神经细胞)中发现的这些所谓的“模拟神经元”允许动物(可能还有人类)重建其他人(社会伙伴social partners)的精神状态,因此,预测他们的意图。

决策的模拟是社会学习的一部分


该研究的第一作者,剑桥大学研究员Fabian Grabenhorst解释说:“我们开始寻找可能参与社会学习的神经元。我们惊讶地发现,杏仁核中的神经元不仅了解社会观察对象的价值,而且还利用这一信息来模拟他们的伙伴的决定。”


模拟他人的决策是社会学习中一个复杂的认知过程。Gustavo Deco举例解释:“例如,通过观察另一个体的觅食选择,我们可以了解哪些食物值得选择。这些知识不仅与我们自己的决策有关,还有助于我们预测其他人未来的决决策”。


猴子观察和学习彼此的选择


在这项研究中,研究人员记录了猴子在参与观察性学习任务时杏仁核神经元的活动。这些动物成对地、面对面地站在一起,中间有一个触摸屏,它们必须决定是否想要得到奖励(果汁)。为了最大化它们的奖励,动物们必须学习和监控与屏幕上显示给它们的不同图像相关的奖励的可能性。这项研究让动物们[观察者身份]观察它们的伙伴做出的选择,并了解每张图片的奖励值。研究人员发现,一旦图像被调换,当轮到观察者身份的猴子选择时,观察者身份的猴子可以利用这一知识


令人惊讶的是,当动物[此时该动物为观察者身份]观察它的伙伴时,观察者杏仁核中的神经元似乎在进行决策计算。这些神经元能够在做出决定之前对合作伙伴的选择的奖励价值进行预测,这与模拟的决策过程一致。重要的是要强调,这些活动模式是自发发生的,早在合作伙伴的选择和选项之前,不需要观察者做出决定。

首个杏仁核神经回路的计算模型


根据获得的结果,科学家们创建了首个参与社会认知的杏仁核神经回路的计算模型。正如Gustavo Deco指出的,“当观察到特定类型的神经元如何相互影响时,这个模型表明,杏仁核包含一个“决策回路”,用来识别动物自己的选择,以及一个单独的“模拟回路”,用来计算预测社会伙伴的选择。”


模拟神经元和决策神经元紧密地交织在杏仁核中。借助计算模型,作者们成功地区分了它们和它们的不同功能。如果仅通过测量大量神经元的平均活动的人脑成像技术,是不可能达到同样的效果的。

自闭症和社交焦虑症,是同一枚硬币的两面

科学家们认为,模拟神经元功能的改变可能会削弱社会认知能力。该论文的第一作者 Grabenhorst 解释说:“如果模拟神经元不能正常工作,一个人可能就不能有效地与他人的心理状态互动。我们对特定类型的神经元如何促进社会认知以及自闭症患者所面临的社会挑战所知甚少。通过识别大脑模拟的神经元和特定回路的机制,我们的研究可能为这些条件提供新的思路。”



翻译:丘脑大叔;排版:羽化

参考来源:

Fabian Grabenhorst et al, Primate Amygdala Neurons Simulate Decision Processes of Social Partners, Cell (2019). 

DOI: 10.1016/j.cell.2019.02.042

https://medicalxpress.com/news/2019-05-mindreading-neurons-capable-behavior.html


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