研究表明大脑获得知识通过观察

人类有许多方法来学习如何做新的事情。其中的一种方法是通过观察:观察另一个人执行任务,然后做他们所做的。认为孩子学习如何“成人”通过观察他们的父母,因为他们支付杂货或打个电话。

长期以来人们一直认为有两种类型的观察学习:模仿和仿真。模仿是当一个人复制另一个人的行为来达到同样的目标。例如,一个人如果你看这些数字表盘打开一个安全的,这样你也可以打开它。模拟,另一方面,当有人看着另一个人达到一个目标,推断他们的目标,然后努力实现这些目标没有复制对方的行动。在这种情况下,你可能看的人打开保险箱,看到里面有贵重物品,然后把它打开了。

加州理工学院进行的一项新研究显示了大脑在这两个神经系统之间进行选择这些类型的学习负责。这项研究发表在《华尔街日报》神经元,首次揭示了大脑如何选择策略当面对一个观察学习的任务。

卡罗琳·贝纳领导的研究是神经科学实验室里工作的博士后学者约翰•奥多尔蒂的心理学教授在人文学科和社会科学的划分。

“根据上下文,有时模仿效果最好,有时候仿真更可靠。这里我们想展示是否和大脑如何能够跟踪并行策略和自适应地选择最佳策略在一个给定的情况下,”贝纳说。

在这项研究中,参与者被放置在一个功能性核磁共振所以他们的成像(fMRI)机器大脑的活动可以监控时执行一项观察学习的任务。一旦进入机器,他们面对虚拟插槽机器这将分发令牌的三种颜色:红色、绿色或蓝色。只有其中一个令牌颜色有货币价值在一个给定的时间,但参与者没有被告知那是哪种颜色。他们直接提供的唯一信息是特定的老虎机的概率会分发一个给定颜色的象征。

在大部分的试验中,参与者被要求观察另一个人玩老虎机,而且被告知这个人有充分的知识的颜色是有价值的。通过观察对方选择老虎机游戏,他们可以获得的信息将有助于提高他们获得有价值的令牌的机会轮到他们去玩。

然而,因为它是重要的研究人员辨别观察学习策略参与者被使用当他们玩老虎机在观看别人转一圈之后,研究人员创建了两个不同的试验场景。在一个场景中,参与者被允许一样玩老虎机的人他们被观察。因为他们在同一台机器,参与者可以模仿对方的行为,因此从事模仿观察学习。在其他场景中,参与者不能玩同样的机器,无法简单地模仿其他玩家的行动,迫使他们使用一个模拟学习策略。

贝纳说,fMRI数据表明,这些策略与活动在脑部特定的一些区域。

“模仿倾向于依赖区域,我们称之为大脑的镜像系统,既活跃当有人执行一个动作,如抓住物体,或者当他们看别人执行相同的动作,”她说。“模拟策略映射mentalizing网络,用于推断另一个人的想法和目标,或者基本上把自己放在别人的鞋子,想他们会怎么想。”

贝纳补充道,一旦研究小组完成了参与者的脑部扫描,他们能够建立一个数学模型参与者学习如何观察球员之间选择老虎机。模型表明,决定采用的策略是由可靠的仿真策略是如何决定的,和结果显示证据“模拟的可靠性”信号在多个脑区。

“如果模拟是可靠的,这些区域更活跃和仿真更可能被使用,而如果仿真也是不可靠的或不确定这些区域不太活跃,我们更喜欢模仿”她说。“换句话说,我们的行为是一个混合的策略和大脑都可以加入哪一个是最好的在任何时候。”

贝纳表示,展望未来,她想要调查的交互的大脑区域参与观察学习,或者他们所谓的功能连通性。此外,她想看看大脑类似模型选择其他类型的学习:例如,如果一个人有选择学习经验或通过观察来学习。

论文,题为“Neuro-computational账户选择模仿和目标之间的仲裁模拟人类观察学习期间,“出现在3月17日的问题神经元。