猴子擁有專門的大腦網路來評估其他動物的行為

神經迴路讓獼猴能夠弄清社互動動中發生了什麼 

它們每天花很多時間互相梳理毛髮,清除汙垢、碎屑和蟲子。在梳理毛髮的間隙,它們成群結隊地覓食。當被媽媽忽視時,它們會發脾氣;當不被動物園遊客忽視時,它們會扔糞便。

透過這些行為,猴子表明它們理解與其他猴子社互動動的意義。它們認識到同伴在互相梳理毛髮,並從群體內的此類行為中推斷出社會等級。

但長期以來,我們尚不清楚我們這些進化上的近親的大腦實際上是如何處理它們觀察到的這些社交情況的。《科學》雜誌週四發表的新發現提供了一個線索。洛克菲勒大學的一個研究團隊已經確定了猴子大腦中一個專門用於分析社互動動的網路。他們認為,這個網路可能類似於人類大腦的社交回路。 


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在這項由神經科學和行為學副教授溫裡奇·弗賴瓦爾德領導的新工作中,四隻恆河猴在接受功能性磁共振成像時觀看了各種社交和身體互動的影片。(猴子喜歡看電視,所以它們很專注。)它們觀看了猴子互動的片段,以及它們獨自執行任務的片段。它們還觀看了無生命物體之間各種物理互動的影片。

猴子做任何事情的影片都會啟用參與面部和身體識別的大腦區域。物體的影片會刺激幫助物體識別的大腦區域。不同形式的互動——無論是猴子之間還是物體之間——都會觸發另外兩個大腦區域的活動,而沒有描繪此類互動的影片則不會刺激這兩個區域。

最有趣的發現是在猴子身上發現了一個大型大腦網路,該網路僅在觀看社互動動時被啟用。觀看其他猴子互動的影片點亮了作者稱之為“社互動動網路”的東西,其中包括內側前額葉皮層(前額後方的一個區域)及其位置稍深一點的鄰居,即前扣帶回皮層。前額葉皮層通常參與更高層次的複雜認知;在人類中,它與人格特質有關。

如果新發現最終能夠精確定位人類中類似的神經迴路,它可能會為所謂的“心理理論”提供見解。這個概念由心理學家大衛·普雷馬克和蓋伊·伍德拉夫於 1978 年提出,指的是我們人類理解其他人有自己的想法、意圖和願望的能力——換句話說,我們能夠推測他人行為背後的心理動機。

人類對這種意識有許多程度。加州大學聖巴巴拉分校心理學教授邁克爾·加扎尼加在他的著作《人類:是什麼讓你獨一無二的科學》中提供了一個有趣的四度意識的例子:“我知道你知道我知道你想讓我去巴黎……”我們當中更精明的人可以繼續說:“……你知道我不能,而且我知道你知道我不能……”儘管這仍然是一個有爭議的問題,但許多研究人員認為黑猩猩具有一定程度的心理理論。研究表明,咧嘴笑的靈長類動物知道其他黑猩猩看到和看不到什麼。

這些新報告進一步證實了猴子也具有初步的心理理論。“以前,猴子被認為只有有限的心理理論——甚至根本沒有,”洛克菲勒大學博士後研究員、論文的第一作者朱莉婭·斯利瓦解釋說。“透過表明社互動動網路的區域與人類的心理理論網路密切同源,我們認為我們人類的心理理論技能可能起源於我們的猴子親屬解讀社互動動的能力。”

更重要的是,斯利瓦和弗賴瓦爾德的研究中發現的特異性程度——其中大腦區域網路與特定的心理功能如此清晰地聯絡在一起——在任何其他影片刺激中都沒有看到。大腦回路通常充滿冗餘,大腦區域經常參與無數的神經過程。然而,理解他人的互動似乎是透過更專門的機制運作的。

麻省理工學院神經科學教授南希·坎維舍評論說:“斯利瓦和弗賴瓦爾德證明了額葉一組區域中與社交觀察相關的極端功能特異性”,她自己的研究發現社交觀察發生在另一個大腦區域,即顳葉。但這項研究給她留下了一系列未解答的問題:“這些區域是被社互動動的存在啟用,還是互動的性質很重要(例如,友好還是敵對)?如果猴子只是聽到一系列猴子的叫聲中的社互動動,這些區域也會被啟用嗎?當猴子自己與其他動物進行社互動動時,是否會啟用相同的區域?”

狩獵、覓食、烹飪和工具使用增加了我們的靈長類動物和原始人類祖先之間的社會交流,這些實踐被認為促成了我們人類大腦的龐大。許多科學家推測,我們理解社交情境和交流的能力部分歸因於我們所謂的“映象神經元系統”。映象神經元是腦細胞,當某人執行特定活動時以及當該人觀察到另一個人執行相同的活動時,它們都會放電。該假設認為,該系統對於理解他人的意圖至關重要——以及對於模仿他們以學習新技能(例如說話或使用一塊石頭將另一塊石頭塑造成矛尖)至關重要。

新研究的作者觀察到映象神經元系統在觀看社互動動時產生的活動。然而,他們也觀察到在觀看兩個猴子玩具互動的影片時也發生了類似的情況,這表明該回路可能並非社交參與所獨有,並且可能參與處理任何型別的互動。映象神經元的重要性——曾經被神經科學家維拉亞努爾·拉馬錢德蘭譽為“塑造文明的神經元”——目前尚不清楚。正如心理學家克里斯蒂安·賈雷特幾年前建議的那樣,它們是神經科學中最受炒作的概念之一,我們還有很長的路要走才能理解它們在人類中的功能。

在未來的研究中,斯利瓦和弗賴瓦爾德希望探索構成社互動動網路的各個中心如何協同運作,以及這些大腦區域中的每一個區域對理解社交遭遇有何貢獻。就目前而言,似乎不可否認的是,瞭解他人行為背後的意圖——瞭解他們在想什麼以及他們的動機,甚至可能與他們感同身受——對於從猴子到人類的進化程序可能至關重要。 

Bret Stetka 是一位居住在紐約市的作家,也是 Medscape Neurology(WebMD 的子公司)的編輯主任。他的作品曾發表在《連線》、《NPR》和《大西洋月刊》上。他於 2005 年畢業於弗吉尼亞大學醫學院。斯特卡於 2022 年去世。

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