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科学家识别出负责人类复杂社会推理的单个神经元

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科学家们首次确定了对人类社会推理至关重要的单个神经元,这是一个认知过程,需要我们承认并预测他人的隐藏信仰和思想。麻省总医院(MGH)和麻省理工学院(MIT)的一组神经科学家罕见地观察了单个神经元如何通过记录接受神经外科手术以减轻运动障碍症状(如帕金森氏病)的患者的神经元活动来表示他人的信念。 。他们的发现发表在《自然》上。

研究人员正在研究一种非常复杂的社会认知过程,称为“心理理论”。MGH神经外科医生和该论文的资深作者兹夫·威廉姆斯(Ziv Williams)说:“当我们进行互动时,我们必须能够对他人的未陈述意图和思想做出预测。” “这种能力要求我们在心理上描绘某人的信念,其中包括承认那些信念可能与我们的信念不同,并评估它们是真是假。” 心理理论的一个简单例子:一个朋友在生日那天似乎很伤心。我可以推断出她很伤心,因为她没有礼物或她对长大感到不满。

这种社会推理过程是在儿童早期发展的,对成功的社交行为至关重要。自闭症,精神分裂症,双相情感障碍和脑外伤的个体被认为缺乏理论能力。

先前关于心理理论的认知过程的研究涉及功能性MRI研究,科学家们在志愿者执行认知任务时观察大脑的哪些部分活跃。但是成像研究捕获了成千上万个神经元的活动。相比之下,威廉姆斯和他的同事记录了单个神经元的计算-这是神经外科手术的标准准备步骤,但有一个新的目的:提供神经元如何编码社会信息的详细图片。威廉姆斯说:“即使是在大脑的一个很小的区域内,单个神经元也会做非常不同的事情,并不是所有的事情都与社会推理有关。” “无需深入研究单个单元格的计算,潜在的人类社会行为以及他们在精神疾病中的表现如何。”

在这项研究中,有15位患者同意在接受神经外科手术以进行深部脑刺激治疗运动障碍之前执行简短的行为任务。当患者听简短的叙述并回答有关它们的问题时,将其插入背侧前额叶皮层的微电极记录了各个神经元的行为。例如,向参与者展示了这种情况,以评估他们如何考虑他人的现实信念:“您和汤姆看到桌子上的一个罐子。汤姆离开后,您将罐子移到柜子里。汤姆认为罐子在哪里? ?参加者在听完每个故事后必须对另一个人的信仰做出推断。实验没有改变计划的手术方法或改变临床护理。

神经科学家和该论文的第一作者医学博士Mohsen Jamali说:“我们的研究提供了支持单个神经元思维理论的证据。” “直到现在,还不清楚神经元是否或如何能够执行这些社会认知计算。” 研究人员发现,某些神经元是专门的,例如,只有在评估他人的错误信念时才会做出反应。其他神经元对信息进行编码,以区分您的信念和他人的信念。还有其他神经元创建故事中提到的特定物品(例如杯子或食物)的表示。一些神经元可能会执行多项任务,而不仅仅是神经推理。贾玛利说:“每个神经元都在编码不同的信息。” ”,您可以非常详细地表示他人的信仰内容,并准确预测它们是真是假。

威廉姆斯补充说,既然科学家了解了人类心理理论的基本细胞机制,那么他们就有了一个操作框架,可以通过该框架开始研究影响社会行为的疾病。他说:“了解社会推理对许多不同领域也很重要,例如儿童发展,经济学和社会学,并且可以帮助开发出更有效的治疗方法,例如自闭症谱系障碍。”

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