我们的大脑如何做出新的决定

大脑如何应对新情况?它是如何做出决定的?来自MPI CBS的Mona Garvert和Christian Doeller，以及来自MPI人类发展和MPI生物控制论的Max Planck同事，在一项目前发表在《Nature Neuroscience》上的研究中，研究了我们将存储的知识应用于新的决策情况时，大脑中的潜在机制。

　　

   

   

科学家们假设大脑生成了一个关于虚拟怪物世界的心理“知识地图”

我们经常发现自己在新的商店或餐馆，我们降落在我们不认识的机场，或者开始一份新的工作。在这种情况下，人类行为的非凡灵活性变得显而易见。即使在新的情况下，我们也经常能预测我们行为的后果，从而做出适当的决定。

大脑是如何在我们从未经历过的情况下做出充分的决定的?一种假设是，在这种情况下，大脑会吸取我们过去在类似情况下的经验。例如，在其他餐厅的经验让我们对在一家新的披萨店会发生什么做好了充分的准备。这需要在大脑中对这些经验知识进行有意义的组织，以及在新的决策情况下灵活地获取这些知识。

来自MPI CBS的Mona Garvert和Christian Doeller，以及来自柏林MPI人类发展中心和Tübingen MPI生物控制论中心的Max Planck同事，最近在《Nature Neuroscience》杂志上发表了一项研究，研究了我们将存储的知识应用于新的决策环境时，大脑中的哪种机制是基础。为此，48名研究参与者在虚拟房间中导航。友好的小怪物出现在某些地方——随着时间的推移，参与者知道哪些怪物“坐在”哪些地方。科学家们认为，通过这种方式，大脑生成了一个关于虚拟怪物世界的心理“知识地图”。

研究参与者在虚拟空间中的轨迹差异很大——一些人总是沿着边缘走，另一些人更有系统地从上到下走，一些人更像星形。“这意味着个体之间看到怪物的顺序是不同的。例如，以星形跑步的参与者看到怪物的时间间隔与从上到下系统地在房间里导航的参与者非常不同，”神经科学家解释道。

之后，研究参与者必须在两个怪物中做出选择。在虚拟房间中彼此靠近的怪物获得的点数相似。所以那些聪明的玩家利用他们之前关于怪物位置的知识，选择了尽可能靠近先前带来很多点数的怪物的怪物。“研究参与者就是这样做的——向我们展示了他们在这项任务中使用了他们储存的知识。有趣的是，他们利用与怪物有关的空间和时间关系知识来做出这些决定。在核磁共振扫描仪中，我们可以看到那些大脑中怪物的空间表征更强的人在决策行为中也更容易受到空间关系的影响。在那些时间表征较强的人身上，时间关系的影响也更强。因此，我们能够证明，大脑使用空间和时间知识地图进行决策，并在通过奖励学习时适应它们。”

MPI CBS主任Christian Doeller补充道:“总的来说，我们在研究中证明了大脑的认知地图是如何在推理中灵活使用和更新的。如果我们发现自己处于从未经历过的情况下，我们会利用海马体中的映射知识在新情况下充分采取行动。”

研究结果也可能对我们对精神疾病的理解产生影响。例如，患有焦虑症和抑郁症的患者经常把消极的经历转移到中性的情境中。这可能与知识在大脑地图中的组织方式有关。进一步的研究可能有助于在这里破译大脑在厌恶环境中的机制。

“Hippocampal spatio-predictive cognitive maps adaptively guide reward generalization”