人类能够选择恰当的行动实现某种目的是由于我们能够预期行动与结果之间的关系。日本理化学研究所脑科学综合研究中心的田中启治和松元健二,在猴子脑前叶部位首次发现了一神经细胞群,这些细胞能够支配猴子为实现特定目的而选择的行动。该成果发表在美国7月11日出版的《科学》杂志上,它对了解行动中的意志的构造具有重大意义。
前脑联合部位位于脑前叶的前半部,是动物控制复杂行动的大脑区域。此前,人类已经了解前脑联合部位的外侧和腹侧的一些功能,但对内侧部位的功能一无所知。学习心理学研究表明,动物在受到某种刺激时,会自动选择那些能够获得奖励的行为。但最新研究发现,有时动物的有意识行动则更具目的性。在刺激-行为-奖励关系不断变化的情况下,动物受到刺激时首先会意识到那些与刺激相关的奖励,然后根据行为-奖励关系选择行动。
为了解析上述自发性行动的构造,田中启治等人以奖励预测为基础,研究猴子的选择行为,详细观测、记录猴子前脑联合部各部位神经细胞的活动情况。
研究人员设计了两种刺激、两种行为和两种奖励。他们首先在电视上显示出两种视觉刺激,然后根据猴子对这两种刺激所产生的动作行为给予不同的奖励,响应正确,猴子获得的奖励分别为果汁或音乐,响应错误则没有奖励。在刺激-行为-奖励关系的反复变化中,猴子必须学习刺激与行为的对应关系。研究人员发现,当出现刺激时,猴子脑前叶部位同时出现了表示奖励预测和行为意图的神经细胞的活动。这种神经细胞的活动仅在猴子预想出特定的奖励、进行特定的行为时才出现。
此前,科学家知道表示奖励预测的神经活动在前脑联合部位的大部分领域出现。该研究首次发现,从奖励预测到选择特定行为的一连串过程是由猴子前脑联合部位的内侧部所引起的,证明前脑联合部位的内侧部存在表现特定目的和行为组合的神经细胞团,该神经细胞团对决定行为的过程起着最主要的作用。
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