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研究人员在旧金山的CNS会议上展示了关于认知和

发布时间:2019-03-07 12:33:43

研究人员在旧金山的CNS会议上展示了关于认知和推理的新研究 2015年3月30日 即使是老鼠也可以想象:一项新的研究发现,老鼠有能力将因果联系起来,这样他们可以期待或想象即使不

  研究人员在旧金山的CNS会议上展示了关于认知和推理的新研究

  2015年3月30日

  即使是老鼠也可以想象:一项新的研究发现,老鼠有能力将因果联系起来,这样他们可以期待或想象即使不是这样的事情。这些发现对于理解人类推理非常重要,特别是在老年人中,因为老化会降低维持未观察事件信息的能力。

  “人类与动物王国的其他部分区别开来的是我们推理的巨大能力。但是,人类推理究竟是一个人类独特的特征,与我们的非人类亲属分享哪些方面?“加利福尼亚大学洛杉矶分校的Aaron Blaisdell问道。 “这个问题激发了我对大鼠理性行为研究的热情。”

  布莱斯戴尔希望他与老鼠的合作将更多地告诉我们人类的意义。他最近的研究是越来越多的推理工作的一部分 - 能够弄清楚如何从一种状态转移到另一种状态,以实现特定的结果。

  从老鼠的推理到自闭症和精神分裂症患者的推理差异,研究人员正在旧金山的认知神经科学学会(CNS)会议上讨论最新的推理科学。

  “虽然目前正在对健康人的生物行为,认知和神经生物学推理基础的理解取得很大进展,但人们对这种能力的典型和非典型人类发展以及这一发展过程的生物学基础知之甚少, "国家儿童健康与人类发展研究所(NICHD)的Kathy Mann Koepke说。

  Mann Koepke正在主持今天的研讨会,该研讨会重点介绍了NICHD特别推理工作组成员的工作。 “理解这些推理技巧已经成为发展认知和学习研究中的一个关键优先事项”。她说。 “从许多不同的角度来看这个话题可能会增加我们对推理的理解的丰富性和深度。”

  联系大鼠的因果关系

  Blaisdell的作品来自巴甫洛夫和其他人的长期理解,当一只老鼠(或狗或鸽子)观察到一个事件,然后是另一个事件,例如音调和食物后,它就形成了事件之间的联系。在关联形成之后,每当老鼠听到声音时,它就会期待食物随之而来。

  但他的工作更进一步,表明老鼠的理由:“我在研究中表明,老鼠不仅在两个事件之间获得了这些类型的巴甫洛夫联想,而且它们之间也可以形成因果关系”。布莱斯戴尔解释道。老鼠似乎相信这种语气会导致食物。

  Blaisdell及其同事已经测试了这些因果信念在一系列条件下的程度,正如今天在CNS会议上所呈现的那样。例如,如果老鼠得知光是音调和食物的常见原因,那么当老鼠听到音调时,它会预测光必须发生。 “如果光线刚刚发生,那么光线的另一种影响的食物也应该是可用的,”他说。

  研究人员发现,老鼠也可以对自己的行为做出理性的推论。以光为例,作为音调和食物的常见原因。如果研究人员允许老鼠按下杠杆打开音调,那么老鼠就不再需要食物;老鼠明白这是调的原因而不是光,从而改变了对食物的期望。 “这类似于预测恶劣天气到达,当你观察到晴雨表读数中的气压下降时,”布莱斯戴尔解释道。 “如果您篡改气压计并人为地使其读数下降,您不会预测到达恶劣天气。”

  在他的最新作品中,Blaisdell及其同事发现,一旦老鼠一起观察两个事件,它不仅形成了一种联想,而且也是一种期望。例如,如果两个灯同时出现,那么只要另一个发光,老鼠就会发出一盏灯。但更为显着的是,如果研究人员覆盖其中一盏灯以便老鼠看不到它,然后研究人员呈现另一盏灯,那么老鼠会采取行动,好像隐藏的光线可能会亮起一样。

  “即使他们看不到它,他们仍保持光存在的图像或期望,”布莱斯戴尔说。 “然后他们利用这个想象的事件来指导关于可能产生或不产生食物的行动的决策,这取决于现有证据。”

  这种推理是反事实推理的基础 - 在没有事件的情况下维护信息并根据假设做出假设的能力。因此,布莱斯戴尔说,反事实推理的元素似乎在进化时期具有深远的根源。

  反事实推理在老年时期下降,特别是涉及神经退行性疾病时。因此,了解这一过程是告知临床治疗的关键。

  相关故事研究人员创造了大脑自身免疫系统的新图谱共同发生ADHD的自闭症儿童具有更大的适应性行为障碍哥伦比亚研究人员揭开了为什么一些胶质母细胞瘤对免疫治疗有反应的原因布莱斯戴尔和他的同事们发现了大鼠和人之间共同的神经机制,用于海马中的反事实推理 - 大脑结构非常容易与年龄相关的衰退,包括阿尔茨海默病。研究人员已经知道海马体涉及人们的反事实思维。当Blaisdell的团队暂时使大鼠的海马部分失活时,他们再也无法牢记缺席光线的形象了。

  “老鼠和许多其他非人类物种,继续提供关于认知和推理的宝库,”布莱斯戴尔说。 “看着动物就像是在照镜子,反映出我们自己的一部分。正如我在他们身上看到的那样,我在他们身上看到的很多。“

  创造新的康复工具

  德克萨斯大学达拉斯分校的Daniel Krawczyk说,动物的理性与人类的关系存在明显的差异。 “推理是我们日常生活中的主要功能之一”。他说。 “人们对他们的推理也有很多有意识的洞察力,同时在洞察力方面存在一些重要的差距,这使得它成为生活和科学中一个引人入胜的话题。”

  Krawczyk的研究着眼于健康人群与临床疾病(如自闭症或精神分裂症)之间的推理差异,旨在开发康复工具。 “这些是个人进行的大部分信息处理与大多数人不同的条件”。他解释道。

  他和同事们在实验室中使用任务来测试关系推理能力,这是一种与我们如何通过类比推理相关的技能。通常,这些研究包括脑电图记录或核磁共振成像扫描仪,它们越来越多地帮助研究人员更好地分类推理类型和对技能重要的子流程。

  在最近发表的人类神经科学前沿研究中,Krawczyk使用卡通场景来测试与健康对照相比,被诊断患有精神分裂症和自闭症谱系障碍的个体如何进行类比。参与者必须比较两个不同的场景,并将一个场景中的情况与另一个场景相匹配;一些场景涉及生物物品,而其他场景涉及非生物物品,而卡通片中包含的分散注意力的物品数量各不相同。

  对于所有三个群体而言,更复杂的场景类比和更多的分心会带来更大的困难。与健康对照组相比,精神分裂症的参与者在场景类比中犯了更多错误。他们倾向于只对一两个对象进行局部比较,因此没有注意到问题中更广泛的关系背景。

  然而,患有自闭症的个体“以与健康对照个体相同的方式在卡通场景之间绘制了适当的类比”。 Krawczyk说。令人惊讶的是,那些患有自闭症的人往往在涉及非生命物体的问题上遇到更多困难 - 与研究人员的假设相反,生活物品会带来更大的挑战。尽管如此,他说:“我们发现,当依赖于关系和视觉空间信息时,患有轻度自闭症谱系障碍的年轻人在关系推理方面表现优异。

  Krawczyk希望他的工作和其他推理能够提供更好的基本理解,同时也有助于指导康复工具的开发,特别是中风,脑损伤和精神分裂症等疾病。 “未来看起来很有希望在基于脑的测量和更敏感的行为测量中使用新方法,”他说。

  这些新方法包括基于游戏的虚拟现实工具。 “这已经发生在诸如创伤性脑损伤等病症的康复领域”。他说。 “使用基于游戏的工具使您能够更好地捕捉个人的实际日常生活功能投诉”。 Krawczyk说。 “这是未来需要强调的重点。

   ”

  NICHD的Mann Koepke还强调需要更好的工具来研究不同年龄组和物种的推理,以及更多的现实世界研究。 “例如,当人们通过互联网获得大量数据时,人们越来越难以确定优先次序并将大量数据纳入日常推理中 - 例如”哪种医疗对我最好?“ - 因此,“在野外”进行推理研究的需求变得越来越迫切。

  Blaisdell和Krawczyk将在Silve Bunge和Ben Rottman的“推理:起源与发展”研讨会上展示他们的作品。 2015年3月29日,星期日,在旧金山举行的CNS年会上。 2015年3月28日至31日,超过1,500名科学家参加了在旧金山举行的会议。

  资料来源:认知神经科学学会