行为科学

解释心灵的作品:新理论

人类如何以及为什么以我们所做的方式思考和行动?为了回答这个问题,Paul Badcock博士和他的同事最近提出了人类大脑的理论,将证据与进化和发育心理,神经科学和生物学结合起来。该理论假设人脑是一种复杂的自适应系统,由相对专业化和领域的一般结构组成,该结构在串联中工作以产生对环境的自适应响应。可以说,他们的层次机械思想(HMM)模型让我们更接近对大脑的全面理解。

渴望了解所有人的最大谜 - 我们自己的思想 - 一直是许多科学努力的推动力,导致理论和实验的发展,旨在解释人类的力学。人类的思想,感受和行为植根于大脑中,其中复杂的细胞网络从内部和外部环境接收信息,将这些信息转化为我们自己的经验,我们周围的世界以及与之相关的世界。不言而喻,这种情况仍在探索这种情况。

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相对于之前,21世纪已经证人对我们对大脑的理解巨大进步。当然,研究仍然是正在进行的,尽管现在比以往任何时候都更富裕 - 带来长期分裂的领域。在综合,跨学科研究进展的前沿,Paul Badcock博士领导的集团最近提出了一种综合心理学,神经科学和生物学的主要范例的大脑模型,以解释为什么以及我们如何以这种方式思考和行动我们这样做。

他们的假设,被称为层次机械论思维(HMM),结合了两个已经确立的观点。第一个观点是由巴德考克博士的同事卡尔·弗里斯顿教授提出的,他假设人类的大脑是一个分级的“预测机器”,它通过产生感知和行动的适应性循环来努力改善它对世界的模型,这些感知和行动协同运行,以减少我们对环境的不确定性。第二种观点基于Tinbergen在动物行为学上提出的著名的四个问题,提出为了理解人类的思想和行为,必须在心理科学的多个层次的分析中发展和测试假设。换句话说,试图解释心理特征的研究人员应该努力理解为什么一个特定的特征可能是适应性的,以及它是如何在进化、发展和实时机制过程之间的动态相互作用中出现的。

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大脑有线的方式
HMM构建在思想之上,大脑由具有不同功能的不同组件和分层综合方式的交换信息构成。例如,存在有部分大脑,负责处理感觉刺激和控制特定类型的运动,而大脑的其他部分,如前额叶皮质,整合和行动在其他地方处理的信息上以产生执行决策。较小的,更专业元素被封装到更大的元素中,用于组合功能,以一种在结构之间产生依赖性的层次结构。该架构的特点是两种处理:在短距离内发生的专业功能处理,在密集,聚焦的神经区域内;结合在结构之间更长距离发生的全局功能集成。换句话说,我们的思想,感受和行动由本地化进程的复杂,长途集成决定,该过程由连接到每个其他区域的专门的小区的专门群体创建。

这种架构的证据
长期以来,大脑建立但合作组成部分的想法已被认可,并通过广泛的实证支持来支持。报告神经影像数据数据的结果已经为大脑中的域特定和领域一般过程之间的连续体提供了明确的支持,证明各个神经区域执行不同的功能并根据任务的要求与不同的环境中的不同区域进行交互在眼前。进一步的研究表明,神经网络可以表示为节点和边缘的集合,其代表脑结构及其连接。结构和功能性连接研究发现,每个脑结构形成与其他神经结构的不同网络的一部分,这使得大脑优化局部,专业化处理和全球大脑功能之间的微妙平衡。值得注意的是,动物研究还证明了等级结构是哺乳动物脑的特征。

人类如何以及为什么以我们所做的方式思考和行动?

大脑的工作方式
支持这一脑结构的最有力证据来自神经科学中的预测编码方法,以及网络神经科学中基于图论的研究。这就从功能上解释了大脑的层次结构。更具体地说,预测编码范式提出,大脑是一台推理机,它试图通过减少预期和体验之间的差异来改善对世界的预测。根据这一观点,大脑确实包含了一个关于世界的假设层次,这些假设基于进化的命令和经验的、习得的观察,这些被认为是由专门的、深层锥体细胞编码的。大脑还包含有关预测错误的信息,这些信息是由表层锥体细胞编码的,它们被用来以自下而上的方式修正预期。下降预测和上升错误信号的相对影响是由它们的“精确度”微调的,“精确度”来自于认知过程,如注意力选择和感觉衰减,确保个体不会永远记录和回应他们收到的所有刺激。

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大脑的起源
HMM所依据的进化系统理论认为,大脑是一个复杂的适应系统,在不同的时间尺度上,选择对人类表型的动态作用产生了影响。在进化过程中,在自然选择的影响下,占据皮层层次最底层的原始、高度专门化的区域出现了;表观遗传影响和文化进化塑造了几代人的神经动力学;神经形式和功能的个体差异是在发育过程中产生的;不同的认知和行为模式来自对不同环境做出灵活反应的神经机制。一方面,这意味着大脑由古老的、相对“特定领域”的区域组成,这些区域反映了自然选择造成的适应;另一方面,它包含了相对较新的、高度集成的或“领域通用”的网络,这些网络具有高度可塑性,对发展变化非常敏感,并允许我们了解不断变化的环境,并灵活地对其做出反应。通过这种方式,进化和发展共同作用,以完善我们对世界的神经认知预测,进而提高我们减少不确定性或惊喜的能力。

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嗯和抑郁症

Badcock的小组已经将这种模型应用于抑郁症,从考虑抑郁作为自适应特征开始。

为了说明这一点,Badcock博士的团队将HMM应用于抑郁症,首先将我们对抑郁情绪的适应能力视为一种适应特征。尽管他们承认,抑郁症是一种异构条件所导致的一系列原因,他们建议轻度到中度水平的抑郁情绪,我们都体验不时可以大致描述为一种自适应特征发生在个人特别容易受到不良社会结果,例如拒绝、失败或损失。在这里,他们从满足Tinbergen的四个问题的广泛证据中得出结论,抑郁症反映了一种进化的、“规避风险”的策略,能够对有害的社会环境做出适应性反应
(例如,排除)通过最大限度地减少不可预测的人际交流的可能性。它通过导致感知的自适应变化来实现这种进化的功能,比如增加一个人对社会风险的敏感,以及社会退出和寻求帮助。这里的基本想法是,抑郁症通过确保我们以吸引支持和避免冲突或令人不快的惊喜的方式来降低对社会世界的不确定性。正如嗯,有充分的研究表明这种抑郁状态如何取决于大脑中不同区域之间的分层相互作用,其中许多人负责处理社会威胁和奖励。

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期待
虽然嗯致致朝着将现有知识集成到一个综合理论中,但其开发只开始了,迈出了一个综合理论。该理论的科学价值最终取决于它产生的假设和证据。嗯核心的核心是需要开发可测试的假设,这些假设会聚在一起的洞察力与神经科学中收集的理论和方法跨越心理学的歧视。桥接这些跨学科部门长期以来一直是一项挑战,但Badcock博士和他的同事希望他们的模型奠定了建造的新基础。

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个人反应

您认为在整合这么多不同的高度专业化领域的研究时,最大的挑战是什么?

最困难的挑战在于我们试图为大脑提供统一和高度理论的模型,实际上激励其他研究人员以其自身的目的来实现。否则,游戏中有两个主要障碍。其中的第一个是理论,源于培养跨越心理宽度的基于证据的假设,以及神经科学的相关研究。为了测试这种假设,第二个挑战是方法论 - 它需要在神经科学中的计算和成像方法与心理学中的实验,问卷和观察方法更密切地楔入。

此功能文章是通过批准的研究团队特色而创建的。这是一个协作的生产,由特色辅助,全球分销提供支持。

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