科学家读懂猴子的思想,在它们行动前了解它们计划做什么

科学家读懂猴子的思想,在它们行动前了解它们计划做什么

华盛顿大学圣路易斯分校的神经学家们正在研究猴子的大脑活动,他们偶然发现了一个相当令人惊讶的结果。在努力证明单个神经元的放电率中可以看到多个参数(并且某些参数只有在解决当前任务时才会嵌入神经元中)的同时,他们还发现他们可以读懂猴子的想法。

这不完全是超感知觉,但确实很有趣。研究人员发现,通过分析大量神经元的活动,他们可以发现猴子在做出单个动作之前正在计划什么动作。通过监测神经活动,研究人员基本上可以看到猴子接下来想做什么。

这一发现很大程度上是因为参与实验的两只猴子已经表现出了非常不同的认知风格。一只猴子有点过度活跃,在收到开始信号之前就迫不及待地开始并完成每一项任务。另一只则更有条理,等待任务的整个范围被揭示出来后才做出动作。

所涉及的任务是所谓的“中心向外任务”,其中猴子或其他受试者必须将手放在一个区域(桌面或某个表面)的中心,然后将其从该中心位置移动到中心周围区域的另一个位置。为了规划这一运动,大脑只需知道手的位置(在中心)、目标位置(远离中心的表面某处)以及手将遵循的速度矢量(手将采取什么路径从起始位置移动到目标)。这些都可以在大脑的神经活动中测量。

当中心和目标位置之间的路径畅通无阻时,就神经活动而言,这相对简单。但当研究人员在中心和目标之间引入像打地鼠游戏一样突然出现的障碍物时,两只猴子的神经活动开始显示出有趣的差异。

急躁的猴子(实验对象 H)等不及要到达目标,计划直接到达目标,因此当障碍物出现时,它的方向向量会缩短,然后旋转以找到绕过障碍物的方法。然而,有条不紊的猴子(实验对象 G)会等到障碍物出现后才开始移动,然后才开始计划其方向向量以绕过障碍物并到达目标。在目标畅通无阻的情况下,它最好抢先一步。但是当出现障碍物时,有条不紊的猴子会更快地到达目标。

换句话说,两只猴子在达到目标时展现了完全不同的策略——研究人员可以提前看到这些策略在它们大脑的神经活动中展开。他们可以看到猴子在行动之前在计划什么——从神经科学的角度来看,这非常令人惊奇。

这项研究发表在 7 月 19 日的《科学》杂志网络版上

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