20010,0,3500,
Этот вид изучения, известного как наблюдательное изучение, предлагает главное эволюционное преимущество, говорит Кея Тая, адъюнкт-профессора MIT мозговой и когнитивистики и члена Института Пикауэра MIT Изучения и Памяти.«Большая часть из того, что мы изучаем ежедневный, посредством наблюдения», говорит она. «Специально для чего-то, что собирается потенциально причинить боль или убить Вас, Вы могли предположить, что стоимость изучения его непосредственно очень высока. Способность изучить его посредством наблюдения чрезвычайно адаптивна, и дает главное преимущество для выживания».
Тай и ее коллеги в MIT теперь определили мозговую схему, которая требуется для этого вида изучения. Эта схема, которая отлична от мозговой сети, используемой, чтобы учиться на собственном опыте, полагается на вход от части мозга, ответственного за интерпретацию социальных сигналов.Бывший студент MD/PhD Стивен Аллсоп, наряду с Роми Вихманом, Ферджилом Миллзом и Энтони Бергос-Роблесом co-led это исследование, которое появляется в выпуске 3 мая Клетки.
Изучение от другихПредыдущие просматривающие мозг исследования в людях предположили, что две части мозга, известного как передняя часть коры головного мозга (ACC) и basolateral миндалина (BLA), активны, когда мы учимся, наблюдая за другими. ACC вовлечен в оценку социальной информации среди других функций, и BLA играет ключевую роль в обработке эмоций. Однако это было неизвестно, как эти регионы взаимодействуют, чтобы учиться на опыте других.
Чтобы попытаться распутать этот процесс, команда MIT исследовала то, что происходит в мозгах мышей, поскольку они наблюдают другую мышь, получающую удары током, соединенные с сигналом, такие как тон или свет. Во время этой процедуры мыши, получающие шоки, учатся бояться сигнала и замерзнут, когда они слышат его позже.Исследователи нашли, что, когда мыши, которые следили за этим процессом, слышали сигнал один день спустя, они заморозились в страхе, даже при том, что они не страдали от шоков во время создания условий.
Как только исследователи продемонстрировали, что мыши учились соединять сигнал и шок просто, наблюдая за другими мышами, они намереваются выяснять то, что происходило в ACC и BLA, поскольку мыши наблюдателя учились делать ассоциацию. Они сделали запись электрической деятельности в обоих регионах, поскольку мыши следили за процессом создания условий страха, затем выполнили новый тип анализа, названного нервным анализом траектории, который показывает, как нейроны изменяют свои темпы увольнения, поскольку поведение изучено.
Этот анализ, выполненный автором исследования и аспирантом MIT Цзя-Юнгом Чангом, показал, что ACC становится намного более активным, поскольку мышь свидетельствует опыт другой мыши. Это тогда передает информацию об опыте к BLA, который использует его, чтобы создать ассоциацию между сигналом и шоком.«Предшествующее поясное передает это есть важная информация, чтобы извлечь от демонстранта», говорит Тай. «Это переводит в социальном отношении полученную информацию и посылает его в BLA, чтобы назначить прогнозирующую стоимость там».
Социальные взаимодействияВ более поздних экспериментах исследователи определили определенные нейроны в ACC, которые соединяются непосредственно с нейронами в BLA.
Когда они заблокировали те связи во время наблюдательной задачи изучения, мыши не учились бояться сигнала.Когда исследователи заблокировали ACC-to-BLA связь у мышей, которые получали шоки, соединенные с тоном, не было никакого эффекта на способность мыши наблюдателя соединить сигнал с шоком, предлагая новые доказательства, что эта схема определенно вовлечена в изучение от других.
«Если у животного есть опыт субъективно, это не должно извлекать информацию из другого животного», говорит Тай. «Это – то, что позволило нам приходить к заключению, что предшествующее поясное предоставляет в социальном отношении полученную информацию».Исследователи также показали, что ACC необходим для более общих типов социального поведения, таков как взаимодействие с неугрожающей юной мышью.
Вход ACC к BLA также необходим для обучения бояться агрессивной мыши после наблюдения, что он взаимодействует с другой мышью.Тай говорит, что она теперь надеется учиться, активна ли эта схема также, когда мыши извлекают уроки из других видов событий, таких как наблюдение, что другая мышь зарабатывает вознаграждение за выполнение конкретной задачи.