大鼠遗憾的坏决定


犯错 - 因此,后悔 - 是人。现在,一项新的研究表明,啮齿动物也能够理解可能发生的事情。研究人员表示,这种见解可以帮助改善坏决定的动物模型,例如导致成瘾的药物或酒精使用。

Twin Cities明尼苏达大学的神经科学家A. David Redish说,我们的经历后悔的能力取决于神经科学家称之为“心理时间旅行” - 将我们的想法投射到过去或未来以重建或制造情景。尽管研究人员曾经认为这种能力对灵长类动物和人类来说是独一无二的,但Redish的实验室和其他团体已经证明,当他们在迷宫中学习时,啮齿动物也会进行一种心理上的时间旅行。例如,在决定转向哪种方式之前,老鼠通过重新激活先前探索中建立的大脑活动模式,暂停回溯其步伐。

不过,当研究生Adam Steiner告诉Redish他的实验室里的啮齿动物似乎想要回头看看他们错过了最喜欢的一餐的机会时,称这种行为“后悔”似乎很牵强,Redish说: 。他说,首先,当他们期待得到治疗的动机破灭时,动物们可能很容易表现出失望。为了表示遗憾,斯坦纳需要证明动物认识到他们的不幸直接源于他们自己的错误。

So Steiner和Redish设计了一个涉及带有四个辐条的圆形跑道的任务,并将其称为“Restaurant Row”。他们在每个辐条的末端放置了可以分配不同风味食物颗粒的喂食机:樱桃,巧克力,香蕉或平原。 (偏好因啮齿动物而异)。每只老鼠每天喂食1小时,其任务是弄清楚如何尽可能多地吃东西。

当老鼠习惯了Restaurant Row餐厅时,他们了解到一种口气表明他们需要等待多长时间才能在任何指定的发言时分配他们的小丸 - 随机选择的时间间隔为1到45秒。更高的音调意味着更长的延迟,并且由老鼠决定等待是否值得。如果他们继续前进,倒计时将停止,食物的提供被取消。

为了测试这些动物是否经历过遗憾,Redish和Steiner在他们离开一家餐馆时只能在下一个餐厅等待更长时间的情况下敏锐地观察了这些老鼠。如果老鼠离开的餐厅等待的时间超过其设定的门槛,然后不得不在下一站等待,这是一个合理的决定,应该只是引起失望,而不是后悔,他们假设。毕竟,在漫长的等待之后,动物已经做出了一个合理的决定,转到餐车轮的下一站。但是,如果老鼠离开了一家餐厅,并且等待时间低于其门槛 - 只是在下一次发言中遇到了更长的等待时间,那么它已经做出了判断的真正错误,并且遗憾是合适的。

正如预测的那样,大鼠的表现不同于令人失望的情景,该小组本月报告了自然神经科学。在令人失望的情况下,这些动物看着他们自己的饭菜,或者有时走向下一家餐馆。在更令人遗憾的情况下,这些老鼠确实朝着之前的讲话投下了渴望看似向后的目光。 “就像荷马辛普森一样,'噢,哦!'”Redish说。

接下来的任务是确定啮齿动物的大脑内发生了什么。 Redish和Steiner将微电极植入与猴子和人类遗憾有关的大脑区域,称为眼眶前皮层(OFC)。 Redish指出,在这方面受损的人往往不会感到遗憾。

研究小组使用计算机算法训练解码大鼠的神经活动,发现OFC中的神经元以与之前餐厅相关的模式进行射击,当大鼠向后看时,表明啮齿动物确实专注于可能会有的事物Redish说。徘徊在过去的错误似乎并没有改善老鼠的未来选择。他说,他们没有跳过新餐厅的漫长等待并尝试第三种选择,他们倾向于坚持下去。

了解啮齿类动物决策基础的微妙之处可以帮助研究成瘾的研究人员开发出更好的模型,Redish说。他说,就其核心而言,成瘾代表着决策失误。

研究人员做了一项“伟大的工作”,设计了一项任务,可以区分做出错误决定时的遗憾和在尽管做出所有正确选择时受到惩罚时导致的失望,冷战的神经科学家亚历克斯沃恩说道。纽约港实验室。他指出,这项任务也很好地模拟了动物在野外觅食时必须做出的决定类型。沃尔汉说,一个重要的下一个问题是OFC神经元编码遗憾的信息如何影响大脑其他部分的决策。 “OFC似乎携带了大量不同的信息,”他指出,尽管Redish和他的同事发现的活动很有趣,“发现动物是否以及如何利用大脑其他部分的各种信息仍然非常多该领域正在进行的任务。“