Neue Studien-IDs Gehirnzellen, die uns beim Lernen helfen, indem wir andere beobachten
Von Kindesbeinen an lernen wir, indem wir andere Menschen beobachten, und neue Forschungen haben die einzelnen Neuronen identifiziert, die dieses beobachtende Lernen unterstützen.
Veröffentlicht in NaturkommunikationDie Studie von Forschern der University of California in Los Angeles und des California Institute of Technology könnte Wissenschaftlern ein besseres Verständnis dafür vermitteln, wie das Gehirn unter Bedingungen wie Lernstörungen und sozialer Angststörung schief geht.
In einem weiteren Befund entdeckte das Forscherteam auch, dass Neuronen in derselben Region als Reaktion darauf feuern Schadenfreude - das Vergnügen, jemanden zu sehen, der einen Fehler macht oder ein Spiel verliert.
"Beobachtungslernen ist der Grundstein für unsere Fähigkeit, Verhalten zu ändern", sagte der leitende Autor Dr. Itzhak Fried, Professor für Neurochirurgie und Psychiatrie an der David Geffen School of Medicine und dem Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior der UCLA. "Es liegt in der Natur des Menschen, aus den Fehlern anderer Menschen lernen zu wollen, anstatt sich selbst zu verpflichten."
"Die Fähigkeit, schnell von anderen zu lernen, kann dem Menschen einen entscheidenden Vorteil gegenüber anderen Arten verschaffen", fügte der Hauptautor Dr. Michael Hill hinzu, ein ehemaliger Wissenschaftler der UCLA und Caltech, der jetzt beim Schweizerischen Nationalfonds arbeitet. "Die Fähigkeit trägt auch dazu bei, dass sich jemand als Mitglied einer Kultur gegenüber einer anderen fühlt."
Vor der Studie implantierte Fried Elektroden in das Gehirn von Menschen mit Epilepsie, die an der UCLA behandelt wurden. Dies ist ein medizinisches Standardverfahren, mit dem die Ursachen epileptischer Anfälle vor der Operation ermittelt werden.
Die Forscher verwendeten dann die Elektroden, um die Aktivität einzelner Neuronen im Gehirn von 10 Personen aufzuzeichnen, die ein Kartenspiel spielten.
Die Spieler wurden angewiesen, eine Karte aus einem von zwei Decks zu ziehen. Ein Deck enthielt 70 Prozent der Gewinnkarten, während das andere Deck nur 30 Prozent der Gewinnkarten enthielt. Jede Person wählte abwechselnd selbst Karten aus und sah dann zu, wie zwei andere Spieler Karten aus denselben Decks zogen.
Indem die Teilnehmer aus den Ergebnissen ihrer eigenen und der der anderen Spieler lernten, konzentrierten sie sich schnell auf das Deck mit den besseren Karten.
Das Forscherteam stellte überrascht fest, dass einzelne Neuronen tief im Frontallappen reagierten, als der Patient überlegte, ob er oder seine Gegner eine Gewinnkarte auswählen würden. Die als anteriorer cingulöser Kortex bezeichnete Region spielt eine wichtige Rolle bei hochrangigen Funktionen wie Entscheidungsfindung, Belohnungserwartung, sozialer Interaktion und Emotion, erklärten die Forscher.
"Die Feuerrate einzelner Neuronen änderte sich je nach den Erwartungen des Patienten", sagte Hill. „Würden ihre Gegner zum Beispiel gewinnen oder verlieren? Dieselben Zellen änderten auch ihre Reaktion, nachdem der Patient herausgefunden hatte, ob seine Vorhersage zielgerichtet war, was seinen Lernprozess widerspiegelte. “
Die Ergebnisse legen nahe, dass einzelne Nervenzellen im Gehirn der Person die Details verwendeten, die durch Beobachtung der anderen Spieler gewonnen wurden, um zu berechnen, aus welchem Deck als nächstes eine Karte ausgewählt werden soll, sagten die Forscher.
"Der vordere cingulöse Kortex fungiert als zentrale Exekutive der menschlichen Entscheidungsfindung, aber wir wissen wenig über die neuronale Maschinerie auf dieser Ebene", sagte Fried, der auch Professor für Neurochirurgie an der Sackler-Fakultät für Medizin der Universität Tel Aviv ist.
Den Forschern zufolge werden die Ergebnisse den Wissenschaftlern helfen, die Organisation von Neuronen im anterioren cingulären Kortex besser zu verstehen und genau zu verstehen, was sie tun.
Fried und Hill schlagen vor, dass eine aktive Stimulation der Neuronen im anterioren cingulären Kortex das menschliche Verhalten beeinflussen und mögliche Vorteile für Menschen mit Lernschwierigkeiten oder Schwierigkeiten beim Lesen sozialer Hinweise haben könnte.
Die Forscher stellten fest, dass die Zellen in derselben Region jedes Mal, wenn eine Person gewann oder die anderen Spieler verloren, heftig feuerten und ihre Aktivität verringerten, wenn die Person verlor oder die anderen Spieler gewannen.
"Obwohl wir offensichtlich nicht genau wissen, was diese Neuronen codieren, ist es faszinierend, so etwas zu sehen Schadenfreude Dies spiegelt sich in der Aktivität einzelner Neuronen im menschlichen Gehirn wider “, sagte Hill.
Quelle: Universität von Kalifornien, Los Angeles
