2020年3月27日

研究表明大脑如何通过观察获得知识

人类有许多学习新事物的方法。这些方式之一是通过观察:观察另一个人执行任务,然后做他们所做的事情。想像一个学习如何做的孩子"成人"通过观察他们的父母在购买食品或打个电话时的行为。

长期以来一直有人认为观察学习有两种类型:模仿和模仿。模仿是指一个人复制另一个人的行为以达到相同的目标。例如,如果您观看一个人拨打的号码以打开保险箱,那么您也可以打开它。另一方面,当某人观看另一个人达到目标,推断他们的目标,然后努力实现这些相同目标而不复制另一个人的动作时,就会发生仿真。在这种情况下,您可能会看到人员打开保险箱,看到里面有贵重物品,然后用锯将其切开。

加州理工学院进行的一项新研究表明, 在负责每种类型学习的两个神经系统之间进行选择。这项研究,出现在期刊上 神经元,首次揭示了大脑如何选择 在面对观察性学习任务时要雇用。

该研究由神经科学博士后Caroline Charpentier领导,他在人文与社会科学系心理学教授John O'Doherty的实验室工作。

Charpentier说:“视情况而定,有时模仿效果最好,而有时仿真更可靠。在这里,我们想证明大脑是否以及如何能够同时跟踪两种策略,并在给定的上下文中自适应地选择最佳策略。” 。

在研究中,参与者被放置在 成像(fMRI)机器,所以他们 他们执行观察性学习任务时可以进行监控。进入机器后,会向他们显示虚拟插槽 这将分配三种颜色的令牌:红色,绿色或蓝色。在给定的时间里,这些标记颜色中只有一种具有货币价值,但是没有告诉参与者是哪种颜色。它们直接提供的唯一信息是特定老虎机分配给定颜色的令牌的概率。

在大多数试验中,要求参与者观察另一个玩老虎机的人,并被告知该人完全了解哪种颜色有价值。通过观察其他人选择要玩的老虎机,他们可以获得信息,这将有助于增加轮到他们玩时获得有价值的代币的机会。

但是,由于对研究人员来说很重要的一点是,在观察其他人转弯后,他们在玩老虎机时辨别参与者正在使用哪种观察学习策略,因此研究人员创建了两种不同的试验方案。在一种情况下,允许参与者玩与他们观察的人相同的老虎机。由于他们玩的是同一台机器,因此参与者可以模仿其他人的行为,从而进行模仿性观察学习。在另一种情况下,参与者无法玩同一台机器,这会阻止他们简单地模仿其他玩家的动作,并迫使他们使用仿真学习策略。

Charpentier说,功能磁共振成像数据表明,这些策略中的每一个都与大脑特定部位的活动相关。

“模仿往往依赖于我们称为大脑的镜像系统的区域,当有人执行某项操作(例如从桌子上抓下一个物体时,或者当他们看着其他人执行相同的操作时,这种模仿就会激活)。”她说。 “仿真策略更多地映射到了心理化网络,该网络用于推断他人的思想和目标,或者基本上使自己陷入别人的掌控之中,并试图思考他们的想法。”

Charpentier补充说,一旦研究小组完成了参与者的脑部扫描,他们便能够建立一个 参与者如何向观察到的玩家学习以及如何在 。该模型表明,采用哪种策略的决定取决于仿真策略的可靠性,结果显示了在几个大脑区域中这种“仿真可靠性”信号的证据。

她说:“如果仿真可靠,则这些区域将更活跃,更可能使用仿真,而如果仿真不可靠或过于不确定,则这些区域将不那么活跃,我们更喜欢仿制。” “换句话说,我们的行为是两种策略的混合,大脑可以权衡在任何时​​间点上哪种策略最合适。”

Charpentier说,展望未来,她想研究参与观察性学习的大脑区域的相互作用,或者它们所谓的功能连通性。另外,她想看看大脑是否遵循类似的模型在其他类型的学习之间进行选择:例如,如果一个人必须在从经验学习还是从观察学习中进行选择。

该论文的标题为“人类观察性学习过程中选择模仿与目标模仿之间的仲裁的神经计算解释”,发表于3月17日的 神经元.



更多信息: Caroline C. Charpentier等。在人类观察性学习过程中模仿与仿真之间的仲裁的神经计算解释, (2019)。 DOI:10.1101 / 828723
期刊信息: 神经元

Provided 通过 加州理工学院
引文: 研究显示大脑如何通过观察获得知识(2020年3月27日) 2020年11月1日检索 from //xasqxhb.com/news/2020-03-brain-gains-knowledge.html
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