研究表明大脑是如何通过观察获得知识的
人类有很多方法来学习如何做新事物。其中一种方法是通过观察:观察另一个人执行一项任务，然后做他们做的事情。想想看，一个孩子通过观察父母支付食品杂货或打电话来学习如何“成熟”。
长期以来，理论认为有两种类型的观察学习:模仿和模仿。模仿是指一个人复制另一个人的行为以达到相同的目标。例如，如果你观察一个人打开保险柜时拨打的号码，这样你也能打开保险柜。另一方面，当某人看到另一个人实现一个目标，推断出他们的目标，然后在不复制另一个人的行为的情况下努力实现这些相同的目标时，就会发生模仿。在这种情况下，你可能会看着那个人打开保险箱，看到里面有贵重物品，然后用锯子把它切开。
加州理工学院进行的一项新研究表明大脑在负责这两种学习方式的神经系统中进行选择。这项研究发表在杂志上神经元，首次揭示了大脑是如何选择的策略在面对观察学习任务时使用。
这项研究是由神经科学博士后学者Caroline Charpentier领导的，她在人文与社会科学部心理学教授John O’doherty的实验室工作。
“根据具体情况，有时模仿效果最好，有时模仿更可靠。在这里，我们想要展示大脑是否以及如何同时跟踪这两种策略，并在给定的环境中自适应地选择最佳策略。”
在这项研究中，参与者被安排在一个功能性磁共振成像(fMRI)机器，所以他们大脑的活动可以在他们执行观察学习任务时进行监控。一旦进入机器，他们就会看到一个虚拟插槽机器这将分配三种颜色的代币:红、绿或蓝。在给定的时间里，只有一种象征性的颜色具有货币价值，但参与者没有被告知是哪种颜色。他们直接得到的唯一信息是某台老虎机分配给定颜色的记号的概率。
在大多数试验中，参与者被要求观察另一个人玩老虎机，并被告知这个人完全知道哪种颜色是有价值的。通过观察其他人选择玩哪台老虎机，他们可以获得信息，这将有助于提高他们在轮到他们玩时获得有价值的代币的机会。
然而，因为对研究人员来说，在观察其他人轮流玩老虎机后，辨别参与者使用的是哪种观察学习策略很重要，所以研究人员创建了两种不同的试验场景。在一个场景中，参与者被允许和他们观察的人玩同一台老虎机。因为他们玩的是同一台机器，参与者可以模仿另一个人的行为，从而进行模仿观察学习。在另一种情况下，参与者不能玩同一台机器，这阻止了他们简单地模仿其他玩家的动作，迫使他们使用模拟学习策略。
Charpentier说，功能磁共振成像数据显示，每一种策略都与大脑特定部位的活动相关。
她说:“模仿往往依赖于我们称为大脑镜像系统的区域，当某人做一个动作时，比如从桌子上抓起一个物体，或者当他们看到其他人做同样的动作时，这个区域都是活跃的。”“模拟策略更多地映射到心理网络，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位置上，试着去想他们会怎么想。”
Charpentier补充说，一旦研究小组完成了参与者的脑部扫描，他们就能够建立一个数学模型参与者如何从被观察的玩家身上学习和选择老虎机．该模型表明，采用哪种策略的决定是由模拟策略的可靠性决定的，结果显示，这种“模拟的可靠性”信号在大脑的几个区域有证据。
她说:“如果仿真是可靠的，这些区域就更活跃，更有可能被使用，而如果仿真不可靠或太不确定，这些区域就不那么活跃，我们更喜欢模仿。”“换句话说，我们的行为是两种策略的混合，大脑可以在任何时候权衡哪一种策略是最好的。”
Charpentier说，展望未来，她想研究大脑中参与观察学习的区域之间的相互作用，或者他们所谓的功能连接。此外，她还想看看大脑在选择其他学习类型时是否遵循类似的模式:例如，如果一个人必须在从经验中学习或从观察中学习之间做出选择。
这篇题为“在人类观察学习中选择模仿和目标模拟之间仲裁的神经计算解释”的论文发表在3月17日的《美国医学杂志》上神经元．
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