Cell｜猴子如何做決策？杏仁核——決策模擬中樞
撰文 | 加號
責編 | 兮
當我們要作多選一的決擇時，除首先考量自己過去的選擇經歷外，還可能會去想像他人會怎麼選擇。這就意味著「我」的大腦需要準確地理解自己的行為和預測他人的決策行為。毫不奇怪，群居生活的猴子也有這樣理解自己和預測同伴決策行為的能力。比如，野生的青腹綠猴（vervet monkey）通過觀察同伴的覓食選擇而知道哪些食物是可食用的、或是禁忌的【1】。但問題是，有什麼樣的生物機制支持著這些重要的社會決策過程和行為呢？
2019年4月11日，Cell 發表了題為Primate Amygdala Neurons Simulate Decision Processes of Social Partners 的研究。該項工作由劍橋大學的靈長類神經生物學家Fabian Grabenhorst實驗室獨立完成。他們描述了分布於杏仁核（amygdala）多個亞區的四類獨特的神經元，它們不僅能從自身經歷、還能通過觀察同伴的經驗來推算出物品價值（object value），模擬同伴的決策過程（decision process）並準確預測同伴的最終選擇。這些杏仁核神經元組成的神經環路，可能是讓靈長類擁有理解和預測社會夥伴（social partner）的決策和精神狀態的關鍵。
為研究社會觀察和自身經驗在決策過程的作用，Grabenhorst和同事讓3隻成年雄性恆河猴輪流進行觀察學習任務（Observational Learning Task）（圖1）。無論是進行神經電生理學記錄的記錄猴（recorded monkey）、還是它的同伴猴子（partner monkey），都很快各自學會了選擇價值最高的視覺關聯物品。這些視覺物品成對出現在一個水平觸摸屏上，其中的一個能讓記錄猴85%地得到果汁獎勵（0.8毫升/次），另一個只有15%（圖2）。有趣的是，不管是獎賞幾率逆轉（probability reversals）、還是物品互換（object switches），猴子都能從之前的自身學習和觀察同伴的經驗，更快地學會選擇價值最高的物品。
進一步對單神經元電生理和行為數據分析，研究人員發現了佔62%的價值編碼神經元（value-coding neuron）。它們能準確地編碼物品對應的獎賞幾率，而不管是誰在選擇物品（圖3）。更有意思的是，價值編碼神經元對來自他人經驗和自身經驗的物品價值似乎共享著一種通用編碼（common code）。
另外，在同伴作出選擇前，有一部分（15％）神經元的電活動能特異性地編碼同伴的最終物品選擇，即他人選擇神經元（other-choice neuron）；但它們的電活動在同伴作出選擇之前就已經發生，好像在模擬同伴的決策過程，所以也稱為模擬神經元（stimulation neuron）。而另有一部分神經元只編碼自己的物品選擇，所以稱為自我選擇神經元（self-choice neuron）（圖4）。雖然是兩群不同的神經元，作者認為它們用同樣的機制來模擬同伴或者表徵自己的選擇。
雖然是兩群不同的神經元，作者認為它們用同樣的機制來模擬同伴或者表徵自己的選擇。模擬神經元表現出的我他分別（self-other discrimination）是一個普遍現象嗎？進一步的分析表明，80%的杏仁核神經元能區別是「我在選擇」還是「他在選擇」，稱為我他神經元（self-other neurons），它們也分布在杏仁核的各個亞區。
最後，為從理論上驗證杏仁核神經環路能夠模擬社會決策過程，作者設計了一個吸引子神經網路模型（attractor neural-network model），重現了實驗數據的主要的結論。結合杏仁核在情緒反應和社會認知（social cognition）中的關鍵性作用，可以想見，杏仁核模擬神經元的功能低下可能造成例如孤獨症患者的社交困難，而功能亢奮造成誇張地模擬他人的心理狀態（mental state）而造成不必要的社會焦慮。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.02.042
製版人：珂
參考文獻：
1. E. van de Waal, C. Borgeaud, A. Whiten, Potent Social Learning and Conformity Shape a Wild Primate』s Foraging Decisions. Science. 340, 483–485 (2013).
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