通过观察学习恐惧：更明智、更经济的知识获取途径

本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点

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“经验是一所昂贵的学校，但愚人只肯在那里学习。” 本杰明·富兰克林如此总结了第一手学习的高昂代价；他暗示，我们中的智者会通过二手获取知识，从而以较低的代价获得知识。在下面这篇具有启发意义的文章中，哥伦比亚大学认知研究员凯文·奥克斯纳描述了一项最近的研究，该研究阐明了大脑活动如何区分这种间接学习和亲身实践。阅读它，思考一下——并庆幸您不必通过艰苦的方式学习一切。

很少有哪个问题比我们如何学习更根本。事实上，自 19 世纪末第一批实验心理学实验室以来，这个问题一直是心理学研究的核心。从那时起，心理学研究的主要目标一直是描述我们如何获取和保留生存所需的信息。然而，大多数工作都与直接的第一人称学习有关。然而，还有另一种学习模式，尤吉·贝拉曾以一句名言暗示了这一点：“通过观察你可以学到很多东西。” 正如这些明智而独特的言语所表明的那样，我们不仅通过直接经验学习，也通过观察他人的经验学习。虽然通过观察进行（间接）学习很常见，并且在许多情况下可能比通过直接经验学习更具适应性和效率，但直到最近，很少有研究人员尝试揭示大脑中这种能力的基础。本文评论的研究，“通过观察他人学习恐惧：社会恐惧传递的神经系统”，由 Andreas Olsson 和 Elizabeth Phelps 完成，将对间接学习的探索提升到了一个新的水平。成像观察学习 在这项脑成像研究中，Olsson 和 Phelps 记录了参与者在观看某人通过经典恐惧条件反射学习时的神经活动，经典恐惧条件反射涉及学习将中性刺激（如彩色形状）与内在厌恶刺激（在本例中为电击）联系起来。在形状和电击配对几次后，发生的恐惧学习可以最容易地通过手表面电阻的变化来衡量，当一个人在看到形状后预期电击而排汗时，电阻会发生变化——这被称为皮肤电反应的变化。 Joseph LeDoux、Elizabeth Phelps 和其他人已经使用经典恐惧条件反射范式来识别一个皮层下脑结构，称为杏仁核，杏仁核对于动物和人类这种简单的第一人称形式的联想学习至关重要。（有关综述，请参见Ledoux，2000）。杏仁核的激活对于这种学习至关重要。在功能性脑扫描中，当人或大鼠遇到已与电击或其他厌恶刺激相关的刺激（例如彩色形状或声音）时，杏仁核会“亮起”（即显示更多的血液流动，这间接表明激活）。然而，在 Olsson 和 Phelps 的研究中，参与者并没有直接体验形状-电击配对；相反，他们看到视频中的演员体验了它。然而，研究人员发现，参与者的杏仁核在观看视频时处于活跃状态，就好像他们自己在学习将电击和形状联系起来一样。在学习发生后，皮肤电反应也显示出对形状的恐惧反应，也好像他们直接经历了学习一样。这表明我们通过观察他人来学习，方式与我们第一手学习时使用的学习机制相同。 第一人称学习和第三人称学习有多相似？ 这一发现加入了新兴的社会认知和情感神经科学领域中越来越多的类似发现。多项研究表明，观看另一个人执行动作或体验疼痛或情绪会激活许多与自己直接体验这些事物时相同的大脑系统（参见Decety & Grezes，2006； Singer 等人，2004； Wicker 等人，2003）。这些发现引发了一种观念，即我们通过直接体验成为他人来理解他人。然而，这项工作尚未表明这些系统中的活动是否以及如何在实际中预测行为。一个问题是，脑成像仍然是一种粗略的工具，它无法以精细的粒度分辨思想的内容。例如，尽管视觉皮层中对颜色敏感区域的活动可能表明某人正在思考一些色彩鲜艳的东西（例如，一朵花），但它无法分辨他们心中具体的颜色（例如红色）。同样，当我们看到杏仁核或与情绪相关的其他一些大脑系统中的活动时，我们无法确切地知道某人正在经历什么。对于间接学习，这意味着观察者和被观察者即使可能没有完全相同的感觉，也可能在功能成像研究中显示出相似的大脑活动模式。例如，观看某人被打，您可能会感到愤怒，而受害者主要感到恐惧。 Olsson 和 Phelps 至少部分地克服了这一限制，他们表明杏仁核以及另外两个大脑系统——脑岛和内侧前额叶皮层 (mPFC)——的活动预测了参与者的学习效果。杏仁核的发现是根本性的，因为杏仁核的活动通常可以预测通过第一人称经验进行的经典恐惧条件反射，这是公认的。如果您看到杏仁核在恐惧条件反射中处于活跃状态，您可以相当肯定课程——例如电击与颜色的关联——正在被学习。然而，除此之外，Olsson 和 Phelps 在内侧额叶皮层中发现了持续的、预测性的活动，内侧额叶皮层是一个密切相关于根据他人感受或想法理解他人行为的能力的区域。这提供了心理状态归因区域在社会学习中发挥作用的首批发现之一。并且它清楚地表明，观察学习可能不仅仅依赖于简单的联想学习机制。直接学习和观察学习都会产生颜色与电击的关联。但观察学习可能涉及复杂的社会认知过程——很可能是对被观察者行为的分析——以及杏仁核更基本的联想学习能力。但是，这两个过程是如何相关的呢？前额叶皮层更高级的认知过程是否调节基于杏仁核的恐惧学习？如果是这样，这些神经动力学是否会推广到其他形式的间接或观察学习？未来的工作将有必要解决这些问题。 更进一步 这项研究提出了有趣的潜在应用和意义。对于临床环境，此处使用的基本实验模型可以进行调整，以探索观察学习的障碍——例如，询问患有心理状态归因能力缺陷的个体，例如自闭症和阿斯伯格综合征患者，是否表现出社会学习方面的缺陷。内侧前额叶皮层、脑岛和杏仁核之间的对话在这些疾病中是否有所不同？该模型也可以用来探索人类和非人类物种是否以类似的方式进行间接学习。直接基本恐惧学习的机制似乎在物种间是保守的。有多少其他物种也发展了（以及在多大程度上）通过观察以及经验进行学习的能力？最后，还有一个问题是我们如何学习哪些东西应该通过观察来学习——感知何时最好让别人测试绳索秋千，例如。我们如何学习在直接学习和观察学习之间进行选择是未来研究的另一个极好的问题。 Olsson 和 Phelps 最近的这项丰富的工作为实现这一目标提供了一个良好的开端。凯文·奥克斯纳是哥伦比亚大学的心理学助理教授，他在那里研究情感、疼痛、自我调节、自我感知和人际感知中涉及的心理和神经过程。