20090716大脑的活动

蒙拉拉

HIRNAKTIVITÄT
Informationen über die Zukunft wirken auf Gehirn wie Belohnung
Vorfreude ist die schönste Freude: Zu wissen, was die Zukunft bringt, ist für das Gehirn ähnlich wertvoll wie ein kühler Schluck Wasser bei durstiger Kehle. Dies haben Forscher bei Versuchen mit Rhesusaffenfestgestellt.
Cambridge - Schon die Aussicht auf etwas Schönes macht zufrieden, wie Wissenschaftler am National Institutes of Health in Bethesda herausgefunden haben. Das Belohnungszentrum reagiere auf Informationen über zukünftige Annehmlichkeiten genauso wie auf die Erfahrungen selbst, berichten Ethan Bromberg-Martin und Okihide Hikosaka im Fachjournal "Neuron" (Bd. 63,S.119). Je schneller die Information dabei zur Verfügung stehe, desto besser.

Für ihre Studie boten die beiden Forscher zwei Rhesusaffenjeweils die Wahl zwischen zwei Farben, die auf einem Monitor erschienen. Eine davon signalisierte, dass anschließend eine Information darüber folgte, wieviel Wasser die Tiere am Ende des Versuchs erhalten würden. Die andere signalisierte lediglich, dass es Wasser geben würde. Gleichzeitig überwachten die Wissenschaftler die Aktivität einzelner Nervenzellen in einem zentralen Bereich des Gehirns, der Substantia nigra, die als wichtiger Teil desBelohnungszentrums gilt und beispielsweise aktiv wird, wenn Hunger oder Durst gestillt werden.
Die Äffchen wählten praktisch immer die Farbe, die ihnen Auskunft über die Größe des Wasserschlucks gab, beobachteten die Forscher. Das Muster an Nervenzellaktivität, das während dessen entstand, glich dabei exakt dem, das die Belohnung - der Schluck Wasser - selbst hervorrief: Der Hinweis auf einen großen Schluck ließ die Neuronen feuern, der auf einen kleinen rief nur mäßige Aktivität hervor.
Demnach sind also die Nervenzellen, die für die Befriedigung primitiver,grundlegender Triebe verantwortlich sind, auch für komplexe Belohnungen und Antriebe zuständig, in diesem Fall den kognitiven Vorteil durch Informationen über die Zukunft.
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Die Affen hätten aktiv danach gestrebt, möglichst präzise Informationen über die spätere Belohnung schnell zu bekommen, berichten dieForscher. So erreichen sie eine Minimierung der Unsicherheit ihrer aktuellen Situation und lernen gleichzeitig etwas über ihre Umgebung. Vermutlich bewerte das Gehirn Wissen um zukünftige Ereignisse deswegen als wünschenswert, weil es helfe zu lernen, wie man der Umwelt begegnen und sie vielleicht sogar verändern könne, schreiben Bromberg-Martin und Hikosaka.
Die Informationen über die Zukunft seien quasi der Treibstoff für die Lernmaschine. Dieser Aspekt müsse bei künftigen Modellen, mit denen das Lernen erklärt werden soll, auf jeden Fall berücksichtigt werden, betonen die Wissenschaftler - bisherige Modelle würden ihn nur zum Teil oder gar nicht einschließen.
Zudem zeige die Entdeckung einmal mehr, dass das Belohnungszentrum zwar vielleicht ursprünglich dazu diente, fundamentale Triebe wie Hunger und Durst zu verwalten. Im Lauf der Evolution entwickelte es sich jedoch immer mehr zum Werkzeug, mit dem auch sehr komplexe Zusammenhänge und Persönlichkeitsmerkmale gesteuert werden.
hda/ddp

翻译

大脑的活动

关于未来的信息对大脑产生的影响如同酬劳

期待中的喜悦是最美好的愉悦之感：对于大脑来说，知道即将发生的事情的意义，就如同一啜凉爽的清水对于干得冒烟的嗓子的意义。研究者们已经将其在通过对猢狲的实验中得到结论。

剑桥-对美好事物的展望让人感到满足，正如在贝特斯达的国家健康研究所的科学家们从中发现的。伏隔核（酬劳中心）对未来舒适的信号所作出的反应就正如对过去经历的反应一样，伊袒-布罗贝克-马丁和俄可何德-赫克萨卡在神经细胞学术期刊（第63册，第119页）中写道。信息越快被大脑接收到，效果则越好。

在研究中，两个研究者分别让两只猢狲对屏幕上出现的两种颜色的进行选择。其中一个颜色显示，随之相关信息则出现，即在实验结束的时候参与实验的猢狲将能够得到水的多少。另外一个颜色仅显示信息，则会有水提供。与此同时，科学家监测在大脑中心的领域每个神经的活动情况，即对黑质的监测。当饥饿感和饥渴感被消除时，黑质被视为伏隔核中重要的部分并且活跃起来。

研究者观察到，猢狲实际地一直在选择同一个颜色，即代表提供给他们饮水量的信息。在此过程中所产生的神经细胞活动的模式与提供饮水作为酬劳所产生的模式相当类似。较大容量的饮水信息提示将使神经细胞极度兴奋，然而较少的饮水信息唤起的只是适度的活跃。

就是这个负责于原始的、基本的欲望得到满足的神经细胞，也是主管复杂的奖励和动机的神经细胞，在这个情况下通过对未来的信息获得成为认知的有利条件。

据研究者称，实验中的猿猴积极地努力争取快速地获得尽可能精确的信息，即将得到的酬劳的信息。因此他们得到是它们目前处境下的极小的不确定信息，而且同时从它们的环境中学习到某些东西。布罗贝-马丁和赫克萨卡写道，据推测大脑对未来事情的知晓作为愿望价值来评价，因为它对学习如何面临环境甚至如何改变环境有帮助。

关于未来的信息的在某种程度上可以说是学习机器的动力燃料。这个观点必须在将来的模式中考虑到，并且学习应该以此模式来解释，科学家们强调到。然而目前的模式只是把这个观点部分的甚至都没有考虑在内。

除此以外这一个发现再一次显示了，伏隔核或许就是最初用来负责管理基本的欲望，例如饥饿或者饥渴。在进化的过程中，酬劳中心即伏隔核不断地发展为一个工具，运用它非常复杂的关联和性格特征将被得到控制。






http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,636416,00.html

linruquan

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有容乃大

科普文章不好翻译。