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研究揭示了大脑如何通过观察他人而不是亲自经历来学习

动物的进化优势之一是,它们可以从他人的经验中学到东西,而不是所有人亲自经历。周四发表在《细胞》杂志上的一项新研究报告了这种能力背后的神经机制,称为观察性学习。

麻省理工学院(MIT)脑与认知科学副教授Kay Tye和她的同事们确定了这种学习所需的大脑回路。

该电路与用于从第一手经验中学习的大脑网络不同,它依赖于负责解释社交线索的一部分大脑的输入。

先前在人类进行的大脑扫描研究表明,当我们通过观察他人来学习时,称为前扣带回皮层(ACC)和基底外侧杏仁核(BLA)的大脑的两个部分会活跃。

ACC参与评估社会信息以及其他功能,而BLA在处理情感方面起着关键作用。但是,尚不清楚这些区域如何相互作用以从他人的经验中学习。

麻省理工学院的研究小组调查了老鼠大脑中发生的情况,他们观察到另一只老鼠受到电击并伴有诸如音调或灯光之类的提示。

研究人员发现,当观察过这一过程的小鼠在一天后听到提示时,即使他们在适应过程中没有遭受任何电击,他们也会恐惧地僵住。

研究人员在老鼠观察恐惧调节过程时记录了这两个区域的电活动,然后进行了一种称为神经轨迹分析的新型分析,该分析揭示了神经元如何随着学习行为而改变其放电频率。

分析表明,随着鼠标见证另一只鼠标的体验,ACC变得更加活跃,然后将有关该体验的信息传递给BLA,BLA使用它在提示和电击之间形成关联。

泰伊说:“前扣带传递的信息是,有必要从示威者身上提取重要信息。” “它正在翻译社会衍生的信息,并将其发送给BLA,以便在那里分配预测价值。”

然后,研究人员确定了ACC中与BLA中的神经元直接相连的特定神经元。

当研究人员阻断正在接受电击和音调配对的小鼠的ACC与BLA的连接时,对观察者小鼠将提示与电击连接的能力没有影响。

研究人员还表明,ACC对于更一般的社会行为类型(例如与不具威胁性的幼鼠互动)是必需的。

泰伊说,该团队现在希望研究当老鼠从其他类型的经验中学到的知识时,例如观察另一只老鼠因执行特定任务而获得奖励时,该电路是否也起作用。

她说:“我们日常学习的很多东西都是通过观察。” “特别是对于可能伤害或杀死您的事物,您可以想象直接学习它的成本很高。通过观察来学习它的能力极具适应性,并为生存提供了主要优势。”

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