美科學(xué)家解讀猴子內(nèi)心想法
7月19日的《科學(xué)》（Science）雜志上發(fā)表了美國(guó)華盛頓大學(xué)圣路易斯分校科學(xué)家的研究成果，他們?cè)O(shè)計(jì)了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，讓兩只猴子繞過(guò)障礙物抓取目標(biāo)物，通過(guò)解碼它們執(zhí)行任務(wù)時(shí)的腦電活動(dòng)，能看到它們打算采取的“策略”，而且能清晰顯示出它們不同的性格。
研究人員給神經(jīng)元放電率設(shè)置了參數(shù)，并將執(zhí)行任務(wù)中牽涉到的參數(shù)進(jìn)行編碼。他們利用了一種專門(mén)測(cè)試隨意運(yùn)動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)，叫做“中心—外圍任務(wù)”，然后隨機(jī)選擇了兩只猴子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩只猴子恰好一只非常活躍，一有風(fēng)吹草動(dòng)就過(guò)早行動(dòng)；另一只則很安靜，觀察著直到所有條件都顯露出來(lái)才采取下一步行動(dòng)。活躍型猴子稱為H猴，安靜型猴子稱為G猴。
在任務(wù)中，猴子要把手從中心位置移動(dòng)到目標(biāo)位置，目標(biāo)物圍繞中心放置。該校工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程副教授丹尼爾·莫蘭解釋說(shuō)，要完成這一任務(wù)，猴子需要3條信息：手的當(dāng)前位置、目標(biāo)位置和速度向量。
從猴子本身來(lái)說(shuō)，以直線路徑無(wú)障礙地到達(dá)目標(biāo)，則無(wú)法將速度編碼和目標(biāo)位置編碼區(qū)別開(kāi)，因?yàn)槭值某跛俣确较蚝湍繕?biāo)位置方向總是相同。為了區(qū)別目標(biāo)位置和運(yùn)動(dòng)方向，博士生托馬斯·皮爾斯在中心—外圍任務(wù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)添加了一種障礙回避任務(wù)。改進(jìn)后的任務(wù)還包括多個(gè)起點(diǎn)位置，以此把位置神經(jīng)編碼和速度神經(jīng)編碼區(qū)別開(kāi)。
在任務(wù)第三階段，公共向量表示朝向目標(biāo)位置的速度。障礙出現(xiàn)后，猴子必須將手移動(dòng)一個(gè)弧形才能到達(dá)目標(biāo)，這時(shí)公共向量就延長(zhǎng)且再次指向目標(biāo)。如果沒(méi)有出現(xiàn)障礙，猴子會(huì)直接把手移動(dòng)到目標(biāo)，也就是說(shuō)，猴子腦中編碼的目標(biāo)位置和起點(diǎn)位置不在同一直線上時(shí)，它必須把目標(biāo)位置“記在心里”。“這就是設(shè)計(jì)任務(wù)所要做的。”莫蘭說(shuō)。
研究人員將兩只猴子的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別解碼，得到了清晰的圖景。它們打算采取哪種策略完成任務(wù)在第二階段清晰地顯示出來(lái)，能看出它們完成任務(wù)的方式非常不同。事實(shí)上，這就是猴子的“內(nèi)心想法”。
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