神经科学家在人类大脑中描绘社会决策

我们做决定不仅基于我们自己的学习经验，也从别人那里学习。但是有了其他人的选择，我们如何从他们那里学习来更好地指导我们自己的学习呢?社会学习的过程与直接学习不同吗?在一项新的研究中，发表于科学的进步维也纳大学(University of Vienna)的神经科学家张磊(Lei Zhang)提供的经验证据表明，直接学习和社会学习存在并行计算，而且它们是在大脑中不同但相互作用的区域进行的。

众所周知，人们会受到社会影响。例如，在一家新公司的午餐柜台，当我们不确定哪道菜味道好时，我们会监控其他人的选择，以获得一些指导，为我们自己的菜单选择。这种现象被称为社会影响，在20世纪50年代由社会心理学家所罗门·阿希通过实验证明。

在这项新的研究中，来自德国汉堡-埃彭多夫大学医学中心的研究人员让五组志愿者参加同样的基于电脑的决策实验，每个志愿者面前有两组抽象的符号。他们的目的就是找出其中的原因象征从长远来看会带来更多的金钱回报。在每一轮实验中，每个人首先在两个符号中做出选择，然后他们观察其他四个人选择了哪个符号;接下来，每个人都可以决定坚持他们最初的选择或切换到另一个符号。最后，根据他们的第二个决定，每个人都会得到一个金钱结果，即胜利或失败。“通过这种方式，我们使志愿者之间的实时互动成为可能，这大大提高了生态有效性，”研究负责人张磊(音译)说，他当时在英国昆士兰大学，现在是维也纳大学的博士后研究员。

事实上，哪个符号关联更多奖励总是改变。在实验开始时，两个符号中的一个在70%的时间内返回金钱奖励，而在几轮之后，它只在30%的时间内提供奖励。这些变化在整个实验中多次发生。“这种所谓的反向学习模式将给志愿者带来不确定性，因此他们总是需要不断学习，再学习，以获得更多的结果。”特别是,当发生了逆转,组中的一些人可能会选择比其他人更快,如果是这样,其他的可以把这个社会信息为自己的决策过程,”Jan Glascher解释道,他领导着一个研究小组在尤克里里琴在估值和社会决策。

意料之中的是，当志愿者面对与他人相反的选择时，他们的转换更频繁，但有趣的是，第二种选择(考虑了社会信息后)比第一种选择更好地反映了奖励结构。如何解释这一发现呢?研究人员使用复杂的模型来量化志愿者的行为，他们揭示了直接学习和社会学习的单独计算策略。“在每一轮的开始，志愿者们结合自己的直接学习经验和社会学习经验来指导他们的选择，”张说，“直接学习遵循简单的强化学习算法，而社会学习则通过追踪他人的奖励历史来实例化。”

在每一组中，研究人员使用功能性磁共振成像扫描了其中一名志愿者的大脑，这让他们能够测量大脑何时何地同时进行直接学习和社会学习，并确定这两种学习方式是否与不同的神经信号有关。脑部扫描显示，直接学习的大脑区域叫做腹内侧前额叶皮层，而社会学习的大脑区域叫做前扣带皮层。这两个区域还与大脑中部的纹状体相互作用，“纹状体计算奖励预测错误和社会预测错误，量化试错学习，为行为提供信息”Gläscher说。“这些都表明了一个综合的大脑网络支持社会影响人类的决策。”

这些发现表明，人类大脑中有两种独特的学习信号是在不同但相互作用的区域中计算出来的，它们代表了社会环境中不同的决策计算策略。“直接学习在稳定的情况下是高效的，”Gläscher解释道，“当情况变化和不确定时，社会学习可能和直接学习一起发挥重要作用，以适应新情况，比如决定在一家新公司吃午饭的菜单。”

“关于直接学习的研究很多，但在这方面的研究相对较少社会学习以及它们如何相互作用，”张说。下一个是什么?“进一步研究的一个重要领域将是用非侵入性方法破坏已识别网络的一部分大脑并确定行为和计算策略在社会决策中是如何改变的，”Gläscher说。“鉴于正在发生的COVID-19大流行，个人和政府不可能单独从错误中吸取教训，而是需要一个全球性和集体的人类社会来应对所有这些挑战。”

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