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公共卫生学院心理学系彭飞团队在《eLife》上发表最新研究成果

时间:2022-11-18     作者:周雍和   编辑:张淼   点击:
新闻摘要:近日,公共卫生学院心理学系彭飞教授课题组在国际著名生物学综合期刊《eLife》在线发表题为“Bumblebees retrieve only the ordinal ranking of foraging options when comparing memories obtained in distinct settings”的研究论文。该研究通过六个环环相扣的熊蜂视觉联结学习与记忆的行为实验阐明,熊蜂在面对不同选项时,仅利用过往习得的相对信息(过去的情境中哪个选项相对更好)而非绝对信息(选项本身所提供的奖赏大小...

近日,公共卫生学院心理学系彭飞教授课题组在国际著名生物学综合期刊《eLife》在线发表题为“Bumblebees retrieve only the ordinal ranking of foraging options when comparing memories obtained in distinct settings”的研究论文。该研究通过六个环环相扣的熊蜂视觉联结学习与记忆的行为实验阐明,熊蜂在面对不同选项时,仅利用过往习得的相对信息(过去的情境中哪个选项相对更好)而非绝对信息(选项本身所提供的奖赏大小)来进行决策。该研究被中国科学报头版报道(10月13日,总第8118期)。

图:文章题目与作者信息截图(来源:南方医科大学公共卫生学院)

基于价值的决策(Value-based decision-making)是心理学、神经科学、经济学和计算生物学等领域的一个热点问题。近年来人类心理学研究发现,人类对于不同选项的价值评判和决策,会同时利用不同选项的绝对信息(Absolute information; 例如商品价格)和相对信息(Comparative Information; 例如与其他选项相比,某选项的相对价值)。在非人类动物中,欧洲椋鸟也展示了类似的现象,然而无脊椎动物当中尚缺乏相关研究报道。熊蜂(Bumblebee, Bombus terrestris)具有很好的认知能力,近年来被用在多个决策范式上,成为研究无脊椎动物微型脑的决策及神经基础的新兴物种。本研究发现,不同于人类和鸟类,熊蜂在做决策时只能保存和使用对选项相对信息的记忆,并且这种相对价值记忆是定性的而非定量的,即只能判断不同选项的好和坏,却无法记住选项好和坏的相对程度。

图:三个递进的实验(来源:南方医科大学公共卫生学院)

本研究进一步发现,熊蜂不能在短时记忆的时间范围(short-term memory;数分钟至数十分钟)之外使用对选项绝对信息的记忆(奖赏大小):训练熊蜂习得一种选项,1小时后再训练其学习另一种奖赏大小不同的选项,熊蜂并不能成功比较两种选项的奖赏大小。该研究揭示了熊蜂不同于人类和鸟类的价值决策机制,而这种差异可能来自于不同物种对环境特有的适应方式。

图:熊蜂在橘色人工花上获取糖水奖赏(摄影:卢钰仪)

公共卫生学院心理学系为该论文的第一和通讯单位,心理学系彭飞教授为该论文独立通讯作者,来自芬兰奥卢大学、英国伦敦玛丽女王大学和澳大利亚麦考瑞大学的合作者为本研究做出了贡献。彭飞教授课题组以熊蜂行为实验范式为切入点,结合基于深度学习的行为追踪、神经药物干预、神经环路计算模型等多种方法探索熊蜂认知能力及神经基础,相继得到国家自然科学基金青年项目(2018-2020)和面上项目(2020-2023)资助,研究成果发表在Current Biology, PLOS Computational Biology, Proceedings of the Royal Society B - Biological Sciences, Animal Behaviour等国际高水平期刊。

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