研究發(fā)現(xiàn)大腦區(qū)域與預(yù)測動作的結(jié)果有關(guān)

紐約-我們的思想可以通過思考未來并預(yù)測行動的后果來幫助我們做出決策。例如，想象一下，試圖找到通往家附近新餐廳的路。您的大腦可以為您的鄰里建立一個(gè)心理模型，并計(jì)劃您應(yīng)該到達(dá)那里的路線。

如今，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種稱為前扣帶回皮層(ACC)的大腦結(jié)構(gòu)對決策至關(guān)重要，該大腦結(jié)構(gòu)參與了使用這種心理模型的學(xué)習(xí)。今天在《神經(jīng)元》上發(fā)表的一項(xiàng)新的小鼠研究強(qiáng)調(diào)了復(fù)雜的心理機(jī)制，可以幫助大腦模擬不同動作的結(jié)果并做出-佳選擇。

模型還是無模型?

研究基于模型的學(xué)習(xí)的神經(jīng)基礎(chǔ)的一大挑戰(zhàn)是它通常與另一種稱為無模型學(xué)習(xí)的方法并行運(yùn)行。在無模型學(xué)習(xí)中，大腦不會在創(chuàng)建模擬上花費(fèi)很多精力。它僅依賴于過去取得了良好成果的行動。

例如，當(dāng)您前往自己喜歡的餐廳時(shí)，您可能會使用無模型思維方法。因?yàn)槟郧叭ミ^那里，所以不需要花精力來規(guī)劃路線。您可以簡單地遵循慣用的路徑，而將精力集中在其他事情上。

為了隔離基于模型的模型和無模型的這兩種認(rèn)知方案的貢獻(xiàn)，研究人員為小鼠建立了兩步難題。

在此任務(wù)中，動物首先從兩個(gè)居中的孔中選擇一個(gè)，將其鼻子戳進(jìn)去。此動作將激活另外兩個(gè)側(cè)面的一個(gè)洞，每個(gè)洞都有一定的可能性喝水。

牛津大學(xué)研究員，新論文的主要作者托馬斯·阿卡姆(Thomas Akam)博士說：“基于模型的學(xué)習(xí)的神經(jīng)生物學(xué)仍然知之甚少。”“在這里，我們能夠識別出這種行為所涉及的大腦結(jié)構(gòu)，并證明其活動編碼了決策過程的多個(gè)方面。”

理解大腦如何建立心理模型對于理解我們?nèi)绾芜m應(yīng)變化和靈活地做出決定至關(guān)重要：例如，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)通往那家新餐廳的一條道路已經(jīng)關(guān)閉以進(jìn)行建設(shè)時(shí)，我們將做什么。

哥倫比亞大學(xué)祖克曼研究所所長兼首-席執(zhí)行官DVM，博士Dui Rui Costa說：“這些結(jié)果非常令人激動。”他是在尚帕里莫德未知中心(Champalimaud Center for Unknown)的一名研究人員開始這項(xiàng)研究的，該中心收集了大部分?jǐn)?shù)據(jù)。“這些數(shù)據(jù)將前扣帶回皮層識別為基于模型的決策中的關(guān)鍵大腦區(qū)域，更具體地說，是預(yù)測如果我們選擇對一個(gè)特定的動作來對付另一個(gè)動作，世界將會發(fā)生什么。”