《科學(xué)》:報(bào)答或報(bào)復(fù),猴子的世界就如此簡(jiǎn)單

《科學(xué)》:報(bào)答或報(bào)復(fù),猴子的世界就如此簡(jiǎn)單
2021年11月30日 10:30 新浪科技綜合

  來(lái)源:神經(jīng)現(xiàn)實(shí)

  文獻(xiàn):Báez-Mendoza, Raymundo, et al。 “Social agent identity cells in the prefrontal cortex of interacting groups of primates。” Science 374.6566 (2021): eabb4149。

  DOI:https://doi.org/10.1126/science.abb4149

  作者:Veronica | 封面:Leonard Furuberg

  《自私的基因》作者理查德道金斯曾經(jīng)寫(xiě)過(guò)一本行為領(lǐng)域的經(jīng)典之作《合作的進(jìn)化》,作者以組織的兩輪“重復(fù)囚徒困境”競(jìng)賽作為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)即使計(jì)算機(jī)算法發(fā)明了看似更聰明更復(fù)雜的策略,也依然比不過(guò)人類(lèi)一直以來(lái)采用的“一報(bào)還一報(bào)”策略。最近,來(lái)自哈佛大學(xué)的Ziv Williams研究組發(fā)表了一篇有趣的論文,用獼猴作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象重現(xiàn)了博弈論的精華。

  實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是這樣的:一位科(shua)學(xué)(hou)家(ren)安排三只猴同坐一個(gè)圓桌,每一次試驗(yàn)都有一只猴被隨機(jī)指定作為分發(fā)食物的猴(actor),它有權(quán)決定轉(zhuǎn)動(dòng)圓桌把食物分給另外兩只猴中的任意一只(recipient)。為了排除其他時(shí)空因素的干擾,圓桌的轉(zhuǎn)動(dòng)方向會(huì)在實(shí)驗(yàn)中改變,這三只猴也需要在每天中場(chǎng)休息時(shí)變換座次,這樣一來(lái),猴就會(huì)更加純粹地依賴(lài)社會(huì)因素而不是空間位置偏好來(lái)做出決策。當(dāng)然,科學(xué)家在耍猴的同時(shí)并沒(méi)有忘記給其中一只猴的背內(nèi)側(cè)前額葉皮層(dorsomedial prefrontal cortex,dmPFC)區(qū)域插入了電極,用來(lái)記錄這個(gè)特殊的群體社交實(shí)驗(yàn)中神經(jīng)元的放電情況。

  - Báez-Mendoza et al。, Nature -

  科學(xué)家發(fā)現(xiàn),猴子的行為跟人類(lèi)驚人相似:不論是哪一只猴,它們都更傾向于“報(bào)答”前一次試驗(yàn)中給它分發(fā)食物的猴,比如第一次猴A給猴B分發(fā)了食物,第二次如果輪到猴B做決定,它會(huì)更多地把食物分給猴A而不是猴C。但如果前一次猴A分發(fā)食物給猴C了,接下來(lái)如果是猴B做決定,猴B就會(huì)“報(bào)復(fù)”猴A,轉(zhuǎn)而把食物分給猴C(此處猴C非常開(kāi)心地坐享漁翁之利)。更有意思的是,猴子們還會(huì)根據(jù)另外兩只猴的“名聲”來(lái)做決定,比如在以往的經(jīng)驗(yàn)中,其中一只更可能出現(xiàn)報(bào)答行為,那么決策者這次就更愿意把食物分給它,這樣自己下一次試驗(yàn)吃到食物的概率就會(huì)更大。猴子們的這種行為和人類(lèi)的以眼還眼、以牙還牙(tit-for-tat)策略如出一轍,說(shuō)明猴不僅能記住自己和誰(shuí)“交手”過(guò),而且還能記住交手過(guò)程中對(duì)方到底是友善還是心懷惡意。

  - Báez-Mendoza et al。, Nature -

  那么,這種行為背后的神經(jīng)基礎(chǔ)是什么呢?科學(xué)家在猴子的dmPFC電極記錄時(shí)找到了不同類(lèi)型的神經(jīng)元,其中一類(lèi)神經(jīng)元在自己得到食物時(shí)會(huì)放電,或者在任意一只猴得到食物時(shí)就會(huì)放電,但他們還發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)神經(jīng)元,獨(dú)獨(dú)只在特定一只猴得到食物時(shí)才會(huì)放電。不僅如此,不論一次試驗(yàn)中誰(shuí)是分發(fā)食物者、誰(shuí)是享受食物者,總有一部分神經(jīng)元能特異性地響應(yīng)特定的猴(自己或是猴B或是猴C),而且這些神經(jīng)元“敵我分明”,響應(yīng)自己的和響應(yīng)他人的神經(jīng)元基本上沒(méi)有重合。

  那么,既然找到了dmPFC編碼不同身份的神經(jīng)元,是否可以通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的方法解碼出猴子的決策呢?答案是肯定的。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),如果應(yīng)用多類(lèi)分類(lèi)解碼器(multiclass decoder)來(lái)預(yù)測(cè)分配食物的是哪一只猴,其準(zhǔn)確率可以高達(dá)81.7%,而如果在分配食物的猴下定決心之后、做出行動(dòng)之前預(yù)測(cè)誰(shuí)會(huì)得到食物,解碼器的準(zhǔn)確率也可以高達(dá)70.1%,這說(shuō)明dmPFC神經(jīng)元包含了豐富的猴子身份信息。不僅如此,科學(xué)家還能基于另外兩只猴的歷史表現(xiàn),通過(guò)神經(jīng)元群體放電信息來(lái)預(yù)測(cè)這只猴下一次試驗(yàn)的決定:到底是投之以桃,報(bào)之以李,還是以眼還眼,以牙還牙。

  - Báez-Mendoza et al。, Nature -

  是否有辦法讓喜歡報(bào)復(fù)的猴“放下屠刀“,變成一只善良的猴呢?遺憾的是,科學(xué)家試圖在試驗(yàn)中給dmPFC加入電刺激,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電刺激絲毫不能影響猴子報(bào)復(fù)別人的行為,更杯具的是,電刺激不僅沒(méi)能讓愛(ài)報(bào)復(fù)的猴“改過(guò)自新”,反倒讓猴忘記了別人的善意,不再愿意報(bào)答其他猴了。

  雖然本文最后是一個(gè)悲傷的故事,但筆者認(rèn)為故事的本身精彩無(wú)比,可謂是“以猴為鏡,可以識(shí)人心”~

猴子
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