Studie zeigt, wie Gehirn gewinnt wissen durch Beobachtung

Menschen haben eine Reihe von Möglichkeiten, um zu lernen, wie zu tun, neue Dinge. Eine dieser Möglichkeiten wird durch die Beobachtung: Beobachtung einer anderen person eine Aufgabe ausführen, und dann das tun, was Sie Taten. Denken Sie an ein Kind, das lernt, wie man „Erwachsene“ durch die Beobachtung Ihrer Eltern, wie Sie zahlen für Lebensmittel oder machen Sie einen Anruf erhalten.

Es wurde lange vermutet, dass es zwei Arten von Beobachtungs-lernen: imitation und emulation. Imitation ist, wenn eine person Kopien einer anderen person Verhaltensweisen, die das gleiche Ziel erreichen. Zum Beispiel, wenn Sie sehen die zahlen, die eine person wählt, um zu öffnen, ein safe, so dass Sie auch öffnen kann. Emulation, auf der anderen Seite, tritt auf, wenn jemand Uhren eine andere person ein Ziel zu erreichen, leitet Ihre Ziele und arbeitet dann, um die Erreichung der gleichen Ziele, ohne Sie zu kopieren die andere person Aktionen. In diesem Fall können Sie sehen die person, die den safe öffnen, finden Sie dort sind die Wertsachen im inneren, und später dann schneiden Sie es öffnen, mit einer Säge.

Eine neue Studie des Caltech hat gezeigt, wie das Gehirn wählt zwischen zwei neuronalen Systemen, die für jede dieser Arten des Lernens. Die Studie erscheint in der Zeitschrift Neuron, zeigt zum ersten mal, wie das Gehirn entscheidet, die Strategie zu beschäftigen, wenn Sie vor einer beobachtungslernen Aufgabe.

Die Forschung wurde unter Leitung von Caroline Charpentier, ein Postdoc-Stipendiat in der Neurowissenschaft, der arbeitet im Labor von John O ‚ Doherty, professor für Psychologie in der Abteilung für die Geistes-und Sozialwissenschaften.

„Je nach Kontext, manchmal Nachahmung am besten funktioniert, und manchmal emulation ist zuverlässiger. Hier wollten wir zeigen, ob und wie das Gehirn kann verfolgen beide Strategien parallel und adaptiv wählen Sie die beste Strategie in einem bestimmten Kontext“, sagt Charpentier.

In der Studie wurden die Teilnehmer gestellt, die in einer funktionellen Magnet-Resonanz-Bildgebung (fMRI) Maschine so Ihre Hirnaktivität überwacht werden könnten, während Sie durchgeführt eine beobachtungslernen Aufgabe. Einmal in der Maschine, Sie wurden vorgestellt, die mit virtuellen Spielautomaten, die würde verzichten drei Farben der Token: rot, grün oder blau. Nur eines dieser token Farben hatte monetären Wert zu einem bestimmten Zeitpunkt, aber die Teilnehmer waren nicht gesagt, welche Farbe das war. Die einzige information, die Sie zur Verfügung gestellt wurden, direkt war die Wahrscheinlichkeit, dass eine bestimmte slot-Maschine würde geben Sie eine token von einer bestimmten Farbe.

In den meisten der Studien wurden die Teilnehmer gebeten, zu beobachten, eine andere person zu spielen, die Spielautomaten, und uns wurde gesagt, dass diese person musste wissen, welche Farbe zu wertvoll war. Durch die Beobachtung der anderen person, wählen Sie die slot-Maschine zu spielen, konnten Sie gewinnen Informationen, die helfen, verbessern Sie Ihre Chancen auf den Erhalt eines wertvollen token, wenn es Ihre umdrehung zu spielen.

Jedoch, weil es wichtig war für die Forscher, zu erkennen, welche Beobachtungs-learning-Strategie wurden die Teilnehmer mit, wenn Sie gespielt wird der Spielautomat, nachdem Sie die anderen Menschen nehmen eine Wendung, schufen die Forscher zwei verschiedene trial-Szenarien. In einem Szenario der Teilnehmer wurde erlaubt zu spielen das gleiche slot-Maschine, wie die person, die Sie hatte beobachtet. Da spielten Sie die gleiche Maschine, die Teilnehmer imitieren das Verhalten der anderen person und damit engagiert sich in imitierenden beobachtungslernen. In dem anderen Szenario, der Teilnehmer konnte nicht spielen die gleiche Maschine, die Sie davon abhielt, einfach zu imitieren, der andere Spieler Aktionen und Zwang Sie zu verwenden, eine emulation-learning-Strategie.

Charpentier sagt der fMRT-Daten zeigte, dass jeder dieser Strategien korreliert mit der Aktivität in bestimmten teilen des Gehirns.

„Nachahmung neigt dazu, verlassen Sie sich auf Regionen, auf die wir verweisen, um als Spiegelsystem des Gehirns, die aktiv ist, wenn jemand eine Aktion durchführt, wie greifen Sie ein Objekt aus der Tabelle, oder, wenn Sie sehen, jemand anderes zu führen, dass die gleiche Aktion,“ sagt Sie. „Die emulation Strategie zugeordnet, mehr auf die mentalisierung-Netzwerk, das verwendet wird zur Herleitung einer anderen person Gedanken und Ziele, oder grundsätzlich, wenn du dich in jemand anderes Schuhe und versuchen zu denken, was Sie denken würde.“

Charpentier fügt hinzu, dass, sobald die Forschung team abgeschlossen hatte, die Teilnehmer mit Gehirn-scans, waren Sie in der Lage zu bauen ein mathematisches Modell, wie die Teilnehmer lernen, aus den beobachteten Spieler und wählt zwischen den Spielautomaten. Das Modell deutet darauf hin, dass die Entscheidung, die Strategie zu beschäftigen, wird dadurch bestimmt, wie zuverlässig die emulation Strategie ist, und die Ergebnisse zeigen, Beweise für diese „Zuverlässigkeit der emulation“ – signal in verschiedenen Gehirnregionen.

„Wenn die emulation ist zuverlässig, diese Regionen sind besonders aktiv, und die emulation ist eher verwendet werden, während, wenn die emulation nicht zuverlässig ist oder zu unsicher sind diese Regionen weniger aktiv, und wir bevorzugen Nachahmung“, sagt Sie. „In anderen Worten, unser Verhalten ist eine Mischung aus beiden Strategien und das Gehirn Wiegen auf, was man am besten an jedem beliebigen Punkt in der Zeit.“

Charpentier sagt, dass, vorwärts gehend, möchte Sie untersuchen die Wechselwirkungen der Regionen des Gehirns beteiligt, beobachtungslernen, oder Ihre so genannte funktionelle Konnektivität. Zusätzlich, Sie würde gerne sehen, wenn das Gehirn folgt einem ähnlichen Modell für die Wahl zwischen anderen Arten des Lernens: wenn, zum Beispiel, eine person hat die Wahl zwischen lernen aus Erfahrung oder lernen durch Beobachtung.