預(yù)測(cè)未來(lái)是魚(yú)類(lèi)和人類(lèi)能力的一個(gè)重要組成部分。當(dāng)真實(shí)情況與預(yù)期不符時(shí)，大腦會(huì)產(chǎn)生“預(yù)測(cè)錯(cuò)誤”，這讓我們知道我們的預(yù)期是偏離的。期望是由環(huán)境的內(nèi)部模型形成的，就像人一樣，新研究發(fā)現(xiàn)魚(yú)的大腦中也有這樣的模型。

在這項(xiàng)由RIKEN腦科學(xué)中心科學(xué)家進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，斑馬魚(yú)可以在學(xué)習(xí)和瀏覽虛擬現(xiàn)實(shí)線(xiàn)索時(shí)進(jìn)行大腦成像，通過(guò)神經(jīng)元有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，并在大腦創(chuàng)建“危險(xiǎn)地圖”，從而逃到安全地帶。

科學(xué)家表示，斑馬魚(yú)個(gè)頭小而透明，很容易記錄整個(gè)大腦的活動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)中，魚(yú)在虛擬游泳時(shí)看到了紅色或藍(lán)色虛擬現(xiàn)實(shí)區(qū)域之間的選擇，并學(xué)會(huì)了將虛擬區(qū)域的顏色與危險(xiǎn)或安全聯(lián)系起來(lái)。

當(dāng)魚(yú)開(kāi)始了解到選擇虛擬路線(xiàn)穿過(guò)藍(lán)色環(huán)境會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)，而選擇紅色路線(xiàn)意味著安全時(shí)，不同的活躍神經(jīng)元群體就出現(xiàn)了。后來(lái)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)?zāi)孓D(zhuǎn)，其中紅色路線(xiàn)意味著危險(xiǎn)時(shí)，這些神經(jīng)元會(huì)失活。一種可能的原因是，斑馬魚(yú)的神經(jīng)元可能正在編碼一種行為規(guī)則，而不僅僅是通過(guò)看到的顏色來(lái)預(yù)判危險(xiǎn)。

研究的主要作者Hitoshi Okamoto說(shuō)：“大部分動(dòng)物都通過(guò)學(xué)習(xí)來(lái)預(yù)判危險(xiǎn)，現(xiàn)在我們知道了斑馬魚(yú)的哪些神經(jīng)元在這個(gè)過(guò)程中起作用。”

該研究論文題為“Zebrafish capable of generating future state prediction error show improved active avoidance behavior in virtual reality”，已發(fā)表在Nature Communications上。

關(guān)鍵詞： 神經(jīng)元 特殊 風(fēng)險(xiǎn) 特殊神經(jīng)元