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大脑内存在利他神经元 精选

已有 7391 次阅读 2014-2-26 14:20 |个人分类:自然科学|系统分类:科普集锦

两只猴坐在计算机屏幕前,眼睛相互盯着对方,希望获得预期的苹果汁奖励。每个猴子有一个选择,它可以选择分享符号,这样可以平均分享到苹果汁;也可以选择另一个自私的符号,这样可以获得更多果汁。但选择独享自私的符合存在风险,如果两个猴子同时选择独享,那么两个猴子谁也没有果汁喝。

这是一种典型的囚徒困境游戏,囚徒困境的故事讲的是,两个嫌疑犯作案后被警察抓住,分别关在不同的屋子里接受审讯。警察知道两人有罪,但缺乏足够的证据。警察告诉每个人:如果两人都抵赖,各判刑一年;如果两人都坦白,各判八年;如果两人中一个坦白而另一个抵赖,坦白的放出去,抵赖的判十年。于是,每个囚徒都面临两种选择:坦白或抵赖。然而,不管同伙选择什么,每个囚徒的最优选择是坦白:如果同伙抵赖、自己坦白的话放出去,不坦白的话判一年,坦白比不坦白好;如果同伙坦白、自己坦白的话判八年,不坦白的话判十年,坦白还是比不坦白好。结果,两个嫌疑犯都选择坦白,各判刑八年。如果两人都抵赖,各判一年,显然这个结果好。囚徒困境描述这样一个现象,当两个个体合作的时候会获得最大利益的时候,他们也很有可能选择不合作。囚徒困境是博弈论的非零和博弈中具代表性的例子,反映个人最佳选择并非团体最佳选择。这种模型可以解释为什么人类会出现某些非理性的群体行为。

研究学者研究猴子在面对这样的问题时候是否可以比人更理智。猴子的品种是常见实验动物恒河猴,并对特定可能负责决定猴子选择和评估同伴选择的大脑神经回路进行操作。这一研究可望帮助理解人类的社会行为,以及社会行为功能障碍疾病如孤独症等疾病产生的机制。

大脑前扣带背回dACC和奖赏和决策行为有关 ,哈佛大学医学院神经科学家Keren HaroushZiv Williams在猴前扣带背回植入电极,这些电极可以同时记录数百个神经放电。当玩电脑囚徒困境游戏软件时,如果猴子不能看到玩伴,他们很少会选择合作。如果他们可以看到对方,他们会更多地选择合作。当猴子作出合作的决定时,非常有意思的是dACC有一群特定类型的神经元回放电,研究人员用这种放电能提前预测猴子将发生的行为。如果猴子想到同伴合作,放电会出现不同的类型,其精确度可以达到80%

科学家很早就知道大脑内存在一种镜像神经元,这种神经元负责个体复制其他个体的行为活动,但这是首次发现脑内存在能预测或估计其他个体未发生行为的神经元(发现脑内能看透他人所想的神经细胞)。

研究人员进一步研究发现,如果电刺激对这个区域的神经回路进行干扰,猴子合作的可能性明显下降,说明这里的神经回路具有为他人利益压制个人欲望的作用。HaroushWilliams将在本周在盐湖城召开的计算和系统神经科学会议上介绍他们的最新发现。

宾夕法尼亚大学生理学家Robert Seyfarth认为,虽然真实的社会行为可能远比这复杂,但用猴子开展的这一利他行为神经基础的研究是一个重要进展。他认为,猴子合作的对象可能和社会地位有关系,例如猴王或亲戚关系。耶鲁大学生理学家Steve Chang认为应开展一些激素和药物对这一行为影响的研究。例如催产素可能具有治疗孤独症的作用,因为催产素可协助建立社会关系。有研究发现,人在玩囚徒游戏时如果吸入催产素可以提高合作的可能性。

ChangPlatt也用不同游戏研究猴子,例如对一些不需要自我牺牲可给对方带来奖励的游戏,研究发现自己获得奖励导致特定神经元放电,而观察其他猴子获得奖励则是另一类细胞放电。在囚徒游戏中,猴子只对现实中可见的猴子有这种反应,对计算机获得的奖励没有反应。Chang现在研究催产素如何影响这些神经回路的功能。Platt的实验室则试图对这些神经回路进行解剖学描述,并观察电刺激对这些回路功能的影响。过去研究发现电刺激某些脑区可提高解读他人感受的能力。

NatureVolume:506,Pages:416–417Date published:(27 February 2014)DOI:doi:10.1038/506416a

 



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