一份美味果汁和四份白开水,你的选择和果蝇一样。科学家揭秘为什么!
往左走有还是往右走,买好看但更贵的还是相对一般但便宜的……我们生活在一个充满矛盾、未知以及多样性、不确定性的世界里。早有科学家指出,没有哪一项基础科学的研究目标能比了解人类如何思维、解决问题、做出决定,如何改进我们解决问题和制定政策的能力更有前景、更为重要。
在今天举行的“果蝇?猴子?这和脑科学有什么关系”科普大讲坛上,科学家解读了抉择的“司令部”在哪里,抉择的脑机制是什么,并表示,抉择是大脑智力活动的中央舞台,研究抉择行为能让我们更好了解我们的大脑。
何时最难抉择
中国科学院院士郭爱克从1999年起,就开始研究果蝇的抉择机理。果蝇是研究生命科学的“万能钥匙”,其复眼视神经识别物体的原理与人类视神经十分相似。
通过在果蝇面对某一图案时给它激光热刺激作为惩罚的方法,郭爱克课题组可以使果蝇记住某一种颜色、形状的图案是危险的,而另外一种则是安全的。而当给果蝇呈现出相矛盾的图像,即危险的颜色加上安全的形状,或者安全的颜色加上危险的形状时则可以明显感觉到果蝇也会陷入“两难”境地。他们发现,随着颜色的加深,颜色对抉择的影响权重愈加增大,果蝇在各个方向停留的偏好性会呈“S”形曲线。
▲郭爱克在大讲坛上。(上海科技馆供图)
2006年,又有科学家让猴子进入“两难”境地,观察它们的选择情况。科学家们准备了两种饮料,一种猴子非常爱喝,但只给少量,另一种猴子不太爱喝,但给大量,他们想看当两者比例达到多少时,猴子愿意放弃好喝的饮料选择不好喝的,他们发现拐点出现在1a=4b这个点上,也就是说,如果不好喝的饮料的量达到好喝饮料量的4倍,猴子愿意选择不好喝而量大的饮料。
郭爱克表示,这也正好是果蝇的偏好判断曲线上的拐点,这一看似“巧合”的发现让他非常兴奋,或许1a=4b就是人们在漫长岁月中通过不断记忆、抉择、进化取得的智力的一种表现形式。
谁来编码“价值”
不管是颜色、形状、味道,在大脑的抉择系统中必须把它们换成统一等价物才能进行比较抉择。大脑中有没有这样一种等价物,郭爱克表示有,那就是多巴胺。
多巴胺是一种神经传导物质,用来帮助细胞传送脉冲的化学物质。这种脑内分泌物既是天使,又是魔鬼,它能传递兴奋及开心的信息,又与各种上瘾行为有关。
同样一个苹果,为何对于不同的人来说编码的价值不同呢?这是因为在每一个抉择拐点上,人类的大脑能最大限度地调用我们全部知识和经验积累去表征价值,这些经验包括我们这个物种在演化中学到了,在个人的人生道路上学到的,在我们历史和文化中学到了。
有了多巴胺来编码价值,大脑如何指导个体从多个备选方案中选出最优并施以行动,这一神秘又有趣的问题就多了一种答案,当我们面临抉择时,被选择物的价值就转化成成一定数量的多巴胺,量越大的人们就越可能朝这个方向做出选择。这个过程与人们日常生活中的交易行为类似,因此郭爱克又把多巴胺称做“脑币”。
除了价值编码,抉择在大脑中还涉及信息注册、运动执行等若干步骤,这些脑功能区之间联系构成了抉择行为相关神经网络。因此当人们了解了抉择一神经过程的发生和调控机制,就将在理解人类行为理性的来源上迈出一大步。
文:沈湫莎
编辑:郝梦夷
责任编辑:姜澎
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