老鼠可以通过观看朋友,帮助我们了解更多有关自己的“内部GPS”的知识来学习导航
通过研究大鼠是否仅通过观察来学习空间,研究人员距离了解动物和人类的“内部GP”更近一步。在一项发表的新研究中行为神经科学领域,研究人员表明,大鼠不需要物理探索一个了解特定位置的环境。简单地观察另一只大鼠就足够了。
已经在无脊椎动物(例如蜜蜂),鸟类,鱼类和哺乳动物的无脊椎动物中进行了观察学习。学习新任务和环境对于个人的生存和福祉至关重要。
“通过观察学习是最常见的形式学习从学校到日常生活,”挪威科学技术大学的托马斯·多雷特(Thomas Doublet)博士说。
大脑图
研究表明,由于认知图的形成,动物和人类可以在距离和空间中航行。在认知映射过程中的功能细胞类型脑已经提出,其中包括网格细胞,边界细胞,头部方向细胞和位置细胞。例如,一个位置细胞是海马中的神经元,当动物进入特定空间(称为位置场)时,它会变得活跃。
控制这些认知图和可疑伴随细胞的过程仍然很少了解,包括它们是否可以在仅观察到的空间中形成,还是需要直接的空间经验。
当研究这些认知脑图作为其它们的时代,大鼠是优秀的动物导航能力是众所周知的。先前的研究表明,他们的大脑仅在直接探索后才创建一个未探索空间的稳定位置。这就提出了一个问题,即大鼠是否只能通过观察来学习空间,而无需事先进行任何探索。
为了找到这个问题的答案,Doubleet和他的同事设计了一项观察性空间任务,与先前的研究几乎相同。
学习奖励地点
“我们想了解是否空间表示Doublet解释说,可以远程获取。了解如何生成和稳定空间表示。”
研究人员设计了一个两部分的笼子,上面有一个内部笼子和一个外部笼子,只有通过观察示威者的大鼠(在外部笼子中),观察者大鼠(内部笼子)(内部笼子)才能了解食物奖励的位置。进行观察训练后,观察者大鼠可以探索外部笼子并找到奖励。
将观察者大鼠的表现与天真大鼠的表现进行了比较,即必须在没有以前的观察训练的情况下找到奖励的大鼠。
观察者大鼠的表现优于天真的大鼠(100%的成功与12%的成功),这意味着大鼠可以学习物理空间,并且可以找到没有以前的物理探索的奖励位置;简单地观察另一只大鼠就足够了。
此外,研究人员还注入了CPP(一种受体拮抗剂,可防止新形成的空间的海马表示,但不会破坏已经形成的海马),以测试它是否会影响大鼠的表现。注射CPP不会影响观察任务,这意味着观察到的空间单独通过观察稳定,或者对于空间任务性能不需要稳定的位置细胞表示。
我们的内部GPS
Doublet指出:“我们的研究表明,观察到的空间的认知表示稳定,动物可以用来在观察到的空间中更有效地导航。”“这项研究是一种更好地理解我们的大脑如何代表种类行为的手段,也是我们内部GP的工作方式。”
他继续说:“尽管这些发现可能是更好地理解我们内部全科医生的重要见解,但这项研究并不能解释这种稳定的表示是什么或如何产生。我们是否使用相同的神经元来表示观察到的自我经验还有待发现。”
进一步探索