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研究表明,动物会思考概率区分上下文

新的统计模型可以帮助科学家了解动物如何推断环境是否是新的还是没有改变足以成为一个新的上下文。
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大卫 奥伦斯坦
电话: 617-324-2079
皮考尔研究所
animals context neuro
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在威尔逊实验室迷宫,具有形状为线索不同臂,作为用于它的啮齿动物乘员的上下文。他们必须推断,这是从,例如,使用不同的提示或具有附加臂迷宫的独特环境。一项新的研究表明,这种推理采用概率。
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照片:彼得·戈德堡

其中有很多方面的啮齿动物教神经学家的是,在一个名为海马区,大脑会为每一个独特的空间环境中新的地图 - 例如,不同的房间或迷宫。但科学家迄今努力学习动物如何决定何时上下文新颖足以值得创建,或至少修改,这些心理地图。在一项研究 网上生活,bt365手机app和哈佛大学的研究人员提出了新的认识:“重映射”可以被数学模拟由啮齿动物概率推理的壮举的过程。

该方法提供了科学家解释依赖于测量重新映射调查学习和记忆的许多实验一种新的方式。重映射是不可或缺的是追求,因为动物(和人)与联想密切背景下学习和海马地图表明这方面的动物认为自己是英寸

“以前的人都问‘在什么环境变化导致海马创建一个新的地图吗?’但还没有任何明确的答案,说:”主要作者霍尼·桑德斯。 “这取决于各种因素,这意味着在如何界定动物上下文中的神秘所笼罩。”

桑德斯是合着者马修·威尔森,在皮考尔研究所的学习和记忆以及生物学和脑与认知科学的bt365手机app的部门谢尔曼飞兆半导体教授的实验室的博士后。他也是中心的大脑,心灵和机器中的一员。这对合作与塞缪尔·格许曼,哈佛大学的心理学教授。

与重映射,一个根本的问题经常导致实验室报告相互矛盾,令人费解,或令人吃惊的结果是,科学家不能简单地保证他们的老鼠,他们已经从实验背景下,移动上下文B,或者说,他们仍然在上下文中的,甚至如果一些环境条件,如温度或气味,无意间改变。它是由鼠探索和推断,像迷宫形,或异味,或照明,或障碍和奖励的位置,或者他们必须执行,有或任务的条件没有改变足以引发全部或部分重映射。

因此,而不是试图了解基于什么实验设计应该引起,打磨,威尔逊重新映射测量和格许曼认为,科学家应通过使用贝叶斯统计,其量化与启动的过程中数学占老鼠的推理地预测重映射一个不确定的假设,然后更新它作为新的信息出现。

“你永远不会遇到一模一样的情况下的两倍。第二时间总是略有不同,”桑德斯说。 “你需要回答的问题是:‘这种差异在这种情况下正常变化而造成的或者是这种差异实际上是一个不同的环境?’第一次遇到你不能肯定的区别,但你以后经历背景下多次得到什么变化是正常的感觉和变化是不是,你可以拿起时,立即事情是行的。”

三人叫他们的做法“隐藏状态推断”,因为对动物,环境的变化可能是必须推断出一个隐藏的状态。

在研究中,作者描述了几种情况下处于隐藏状态的推理可以帮助解释重新映射,或缺乏它,在以前的研究中观察到。

例如,在许多研究中它已经很难预测如何改变一些线索,在一个迷宫啮齿动物可前往[由(例如灯或蜂鸣器)会影响是否会产生一个完全新的地图或部分重新映射当前,并且由多少。大部分数据已经显示,没有线索的变化和重新映射的一个明显的“一比一”的关系。但新的模型预测如何,随着越来越多的线索改变,啮齿动物可以成为不确定的环境是否是新的(因此部分重新映射)过渡到成为这肯定不足以完全重映射。

另悉,该模型提供了一个新的预测,以解决当科学家们逐渐已经出现重新映射模糊“蜕变”啮齿动物外壳的形状。多个实验室,例如,发现不同的结果时,他们熟悉了方形和圆形环境大鼠,然后试图以测量它们如何和是否重新映射放置在中间的形状的情况下,如八边形。一些实验室看到完整的重新映射,而另一些人认为只是局部重映射。新的模型预测怎么会是真实的:更长的训练时间后暴露于中间环境老鼠会更容易完全重映射比那些暴露在中间形状早些时候在训练,因为有更多的经验,他们会更确信他们原来的环境,因此更肯定的是,中间是一个真正的变化。

该模型的数学甚至包括可占动物个体之间的差异的变量。桑德斯正在考虑是否重新思考这样的老结果可能使研究人员能够理解为什么不同的啮齿动物类似的实验,响应等等可变。

最终,桑德斯说,他希望这项研究将帮助同胞重新映射研究者采用约令人惊讶的结果一种新的思维方式 - 考虑他们的实验会对他们的臣民的挑战。

“动物不给上下文的身份直接进入,但不得不推断他们,”他说。 “概率方法捕获时发生的推论不确定性发挥作用的方式。如果我们正确地刻画动物面临的问题,我们可以在不同情况下的不同结果的意义,因为这些分歧应该从一个共同的事业干:是隐藏状态的推理作品的方式“。

美国。美国国家科学基金会资助了这项研究。

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