人類有很多種學習新事物的方法，例如觀察法：看別人怎麼做，然後照著對方的樣子做。一直以來，科學家們普遍認為觀察性學習存在兩種類型：模仿（imitation）和效仿（emulation）。模仿是指複製另一個人的行為以達到同一個目的。舉例來說，如果你看到別人用一組密碼打開了保險櫃，那麼你也能以相同的方式打開這個保險櫃。效仿則不同，它是指當一個人觀察到另一個人達成了某個目標後，用與之不同的方法達成相同的目標。同樣以開保險櫃為例，在你看到別人打開櫃子，發現貴重物品後，你選擇了用鋸子鋸開保險櫃。
美國加州理工學院的研究人員研究了大腦是如何在負責這兩種學習的神經系統之間進行選擇的。該研究由神經科學的博士後學者Caroline Charpentier領導，相關論文發表在《神經元》雜誌中。“根據情境的不同，有時候模仿的效果更好，有時候則是效仿更為可靠。我們想知道的是，大腦是否以及如何同時保有兩種策略，並在給定的情境中適應性地做出最好的選擇。” Charpentier說。
研究中，參與者在執行一項觀察學習任務的同時，會接受功能性磁共振成像機器的檢測以實時監測其大腦活動。一旦進入機器，他們就會看到虛擬的老虎機在分發紅、綠、藍三種顏色的代幣。在給定情況下，只有一種顏色的代幣具有貨幣價值，但參與者沒有辦法獲取這方面的信息。他們得到的唯一直接信息是：某臺老虎機將貨幣價值分配給某一顏色的概率。
實驗中，參與者被要求觀察另一個人玩老虎機，並被告知前者知道哪種顏色是有價值的。通過觀察其他人的選擇，參與者可以獲得信息，這將有助於提高他們自己玩老虎機時獲得有價值代幣的機會。
然而，研究人員還需要識別出參與者在實驗中使用的是哪種觀察性學習策略。為此他們創建了兩個不同的試驗場景。在一個場景中，參與者可以玩與被觀察者相同的一臺老虎機。此時他們可以模仿被觀察者的行為，從而進行模仿觀察學習。在另一個場景中，參與者不能玩同一臺機器，這迫使他們不得不使用效仿學習策略。
Charpentier表示，fMRI數據表明，兩種策略分別與特定腦區的活動相關聯。“模仿傾向於依賴大腦中的鏡像系統，該系統在人們抓起桌上的物品以及看到別人做相同動作時都會變得活躍。”她說，“效仿策略則更多地映射到心靈內化（又稱認知同理心）網絡，這是我們在推斷他人想法或者將自己置於對方角度上思考問題時所激活的區域。”
Charpentier補充說，一旦研究小組完成了對參與者的腦部掃描，他們就能夠建立起觀察-選擇的數學模型。該模型表明，採用何種策略的決定取決於效仿策略的可靠性，而且這種“可靠性”信號在大腦的幾個區域都有體現。
“如果效仿可靠，那麼這些區域就會更加活躍，大腦就會選擇效仿策略。反之，如果效仿並不可靠或者不太確定，那麼大腦就會傾向於選擇模仿。”她說，“換句話說，我們的行為同時摻雜著兩種策略，而大腦隨時都可以衡量出哪一種為最優選擇。”
接下來，Charpentier希望研究大腦中與觀察學習有關的區域之間的相互作用。此外，她還想了解大腦是否遵循類似的模式來選擇其他類型的學習。
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