哥伦比亚大学 | 脑成像研究揭示了好奇心的出现

2024-07-10 10:56:59 106

文章来源:哥伦比亚大学官方网站

 

 

“人类的好奇心的区别在于,它驱使我们比其他动物更广泛地探索,而且通常只是因为我们想找出答案,而不是因为我们在寻求物质奖励或生存利益,”戈特利布博士说,他也是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医生学院的神经科学教授。“这激发了我们的很多创造力。”

 

与戈特利布博士一起参与这项研究的还有哥伦比亚大学的前研究生Michael Cohanpour博士(现在是帝斯曼芬美意的数据科学家)和Mariam Aly博士,她以前也在哥伦比亚大学工作,现在是加州大学伯克利分校的心理学代理副教授。

 

在这项研究中,研究人员采用了一种非侵入性、广泛使用的技术来测量32名志愿者大脑中血氧水平的变化。这项技术被称为功能性磁共振成像(fMRI),使科学家能够记录受试者大脑不同部分在观看图像时消耗了多少氧气。大脑区域消耗的氧气越多,它就越活跃。

 

为了揭示那些与好奇心有关的大脑区域,研究小组向参与者展示了被称为texforms的特殊图像。这些是物体的图像,例如海象、青蛙、水箱或帽子,这些物体已被不同程度地扭曲,使它们或多或少难以识别。

 

研究人员要求参与者对每种texform的信心和好奇心进行评分,发现这两个评分呈负相关。受试者越是自信,他们知道texform描绘了什么,他们对它的好奇心就越少。相反,受试者越不自信,他们能猜到texform是什么,他们对它就越好奇。

 

然后,研究人员使用功能磁共振成像(fMRI)观察了当受试者被呈现给texforms时大脑中发生的事情。脑部扫描数据显示枕颞叶皮层(OTC)的高度活跃,该区域位于耳朵上方,长期以来一直与视觉和识别物体类别有关。根据之前的研究,研究人员预计,当他们向参与者展示清晰的图像时,这个大脑区域将显示出有生命和无生命物体的不同活动模式。“你可以把每个图案都看作是识别texform类别的'条形码',”戈特利德博士说。

 

研究人员利用这些模式开发了一种测量方法,他们称之为“OTC不确定性”,即这个皮质区域对扭曲的texform类别的不确定性。他们表明,当受试者对texform的好奇心不那么强烈时,他们的OTC活动只对应于一个条形码,就好像它清楚地识别了图像是属于有生命的还是无生命的类别。相反,当受试者更加好奇时,他们的OTC具有两种条形码的特征,就好像它无法清楚地识别图像类别一样。

 

在texform演示期间,大脑前部的两个区域也活跃。一个是前扣带皮层,以前的研究与信息收集有关。另一个是腹内侧前额叶皮层(vmPFC),它参与监测一个人对不同情况的价值和信心的主观感知。在这项新研究中,当受试者报告说对知道texform的身份更有信心时,这两个领域都更加活跃(因此,对看到澄清的图像的好奇心降低)。

 

重要的是,Gottlieb博士说,vmPFC活性似乎在主观的好奇心和OTC确定性测量之间架起了一座神经学桥梁。就好像这个区域读出了OTC中分布式活动模式编码的不确定性,并帮助人们决定是否需要对texform感到好奇。

 

“这真的是我们第一次将对信息的主观好奇心与大脑表示信息的方式联系起来,”戈特利布博士说。

 

戈特利布博士说,这项研究有两个重要意义。首先,虽然这项研究的重点是视觉刺激引起的知觉好奇心,但人们会体验到其他形式的好奇心,例如对琐事问题和事实问题的好奇心(例如埃菲尔铁塔有多高?)或社交好奇心(我的朋友昨晚去了哪家餐厅?)。她指出,这项研究的一个有趣的可能性是,它所揭示的机制可能推广到其他形式的好奇心。例如,一项调查不同可识别性声音的 fMRI 研究可能表明,大脑中的听觉区域传达了有关声音的不确定性,而 vmPFC 会读出这种不确定性以确定好奇心。

 

戈特利布博士认为的第二种可能性是,这些发现可能对那些患有抑郁症、冷漠症或快感缺乏症(无法感受到快乐)的人具有诊断甚至治疗意义,这些疾病通常以缺乏好奇心为特征。

 

“好奇心需要一种热情,一种愿意花费精力和调查周围环境的意愿。而且它是内在动机的,这意味着没有人会付钱让你保持好奇心;你之所以好奇,只是因为希望当你学习时会有好事发生,“戈特利布博士说。“这些只是好奇心的一些令人惊奇的事情。

 

 

原文链接:https://zuckermaninstitute.columbia.edu/brain-imaging-study-reveals-curiosity-it-emerges

 

400-000-0000 扫描微信
0.217551s