在最近的一項研究中,實驗猴面對無解之謎表現出了不可動搖的決心:即便獎勵的發放規律随機,或與它們認定的規律相左,它們仍會自信地認為自己的猜測才是正解。簡而言之,猴子通過虛假學習(spurious lea今天君濤文要和大家分享的是猴子也會尋找不存在的規律嗎?,歡迎閱讀~
在最近的一項研究中,實驗猴面對無解之謎表現出了不可動搖的決心:即便獎勵的發放規律随機,或與它們認定的規律相左,它們仍會自信地認為自己的猜測才是正解。簡而言之,猴子通過虛假學習(spurious learning)獲得的信念——即堅定地認為實際上無解的謎題一定有結構可循且有正确答案——甚至超過了對得到最多獎勵的欲望。
這項 8 月 23 日發表于 PNAS 的研究表明,猴子可以對如何解決謎題、或如何完成任務,建立内部的表征與假設;這一構建甚至會取代一般實驗行為背後的誘因,比如獎勵。而且,就算這些動物拿到的謎題是無解的,這種心理構建也會讓它們繼續試着解題。它們堅持的程度和時長遠超哥倫比亞大學研究者們的預測。該研究表明,猴子并沒有區分可習得的和不可習得的任務的能力,它們會用完全一緻的方式對待兩者。研究者們說,這正如人類在對待随機的或不可達成的挑戰時傾向于采取的方式。
論文題目:
Superstitious learning of abstract order from random reinforcement
DOI:
https://doi.org/10.1073/pnas.2202789119
論文的作者之一、哥倫比亞大學神經科學家傑奎琳 · 戈特利布(Jacqueline Gottlieb)解釋道,該研究最初的目的是了解學習和探索背後的動機。" 探索的主要回報是找到這個世界的某種結構或規律。可問題是,我們生活在一個非常複雜的世界:這其中,許多事物的規律也許成立,但也有許多事物毫無規律可循。"
在這項研究中,首先,兩隻恒河猴(Macaca mulatta)被訓練解決以下問題:每一組題目包含被排序好的五個圖像刺激,觸摸屏上每次顯示兩張圖像,它們需選擇其中任意一張(并通過實驗者的反饋)判斷哪一張在排序中更靠前,從而通過試錯推斷出五張圖像的正确順序。在訓練階段,這些圖像的确有固定且可習得的出現順序,而被限水的猴子如果回答正确就可以得到一口水的獎勵。
盡管每一組題目中的圖像都會變化,但經驗似乎告訴猴子們:這個任務是有潛在結構的——這是它們一直堅信的假設,即使那些有解的問題後來被換成了無解的問題。
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除此之外,在後面的任務中,飲水獎勵并不是根據回答是否正确而給出的(因為根本沒有正确答案),而先是随機分發、然後以一種鼓勵猴子改變答案的方式給出。文章作者之一、哥倫比亞大學靈長類動物認知學研究者格雷格 · 詹森(Greg Jensen)對《科學家》雜志說:" 我們已經否定了它們腦海中一緻且自洽的邏輯結構。" 但在這些實驗中,就算會得到更少的回報,猴子仍舊按照 " 問題可解 " 的思路繼續,給出了一以貫之的答案。此時,實驗員加入了第三隻在訓練階段花了較少時間的猴子,想看看結果是否會有所偏差,但它也表現出了相似的行為,給出了三隻猴子中一緻性第二高的作答。
" 作為動物,我們希望這個世界是有規律的;我們希望能夠學習我們身處的環境。" 雖并未參與此研究,但研究學習與記憶的娜塔莉 · 奧迪諾奇(Natalie Odynocki)通過電郵告訴《科學家》雜志,這種情況下," 這些猴子将他們習得并從中獲得了獎勵的規律應用到了新的情景中。"
想象不存在的結構
戈特利布說,她本以為這些動物會緊密關注自己的學習效率,即,根據收到獎勵的頻率來判斷它們的表現。但實際上,它們似乎構建了一種内在的獎勵(機制),讓它們專注于解題,而不是赢得遊戲的獎勵。" 相信有一個規律存在,并相信自己很快就要找到這種規律,是非常有激勵性的。" 她說。
- Timo Kuilder -
人類身上也曾發現類似的現象。比如,在戈特利布和她的同事去年發表于《自然 - 通訊》雜志的一項研究 * 中,被試們嘗試解出一個同樣無解的題目(混雜于三個可解決的題目中)。據戈特利布說,許多人沉浸在對無解題的挑戰中,甚至有一些人揚言,隻要有更多的時間他們就可以解出來。而在此新研究中,研究者們也比較了猴子和那些堅信自己會赢的賭徒的行為,以及那些體育迷們在沒有任何相關數據的情況下預測比賽赢家的行為。
* 譯者注
Ten, A., Kaushik, P., Oudeyer, PY. et al. Humans monitor learning progress in curiosity-driven exploration. Nat Commun 12, 5972 ( 2021 ) .
https://doi.org/10.1038/s41467-021-26196-w
" 我們得出的結論是,學習是一件複雜的事情。而且如果你開始就抱着(某任務)是有結構的信念,你就可以說服自己你正在學習這個結構。" 戈特利布說。" 你可以隻聽從内心的暗示,或猴子完成任務時利用的東西——無論那是什麼,無視外部獎勵的暗示,并把這當作學習。"
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" 當看到随機輸入得到了非常穩定的輸出時,我們真的很意外。" 共同作者、哥倫比亞大學的文森特 · 費雷拉說。
耶爾 · 尼夫(Yael Niv)卻并不覺得意外。她是普林斯頓大學的一名未參與此項研究的神經科學家。她說,大腦有一個尋找規律和結構的傾向,即便規律性和結構性并不真的存在。" 一個(試圖解釋這種情況的)觀點是,為了理解這個世界中真實的關聯,我們必須先假定它們存在。" 她通過電郵告訴《科學家》雜志。" 這意味着我們必須有一種預設:即使我們還沒有從數據中看到證據,但有種關聯可以讓我們發現。"
詹森告訴《科學家》雜志,實驗中的任務很可能利用了一個可以幫助動物迅速決定順序或排名(比如社會階層)的機制。他補充道,這個機制存在于許多不同的生物種類中,即使是黃蜂也可以正确地對五個物體排序。詹森表示,有些學習與記憶的研究者沒能考慮到動物被試和人類被試同有的這種偏向,這可能就會導緻問題,這就突顯出了那些深思熟慮而得的控制實驗組的價值。" 一旦涉及到有些更加複雜的任務,一個控制條件真正意味着什麼可以是非常微妙的。" 詹森說。
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奧迪諾奇表示,猴子這麼我行我素也可能是因為實驗任務和訓練任務過于相似了。" 如果實驗刺激有更明顯的區别,也許它們會采取新的行為方式,行為的泛化也會更少。" 她說。"動物喜歡可預測性。" 而刻意忘記一個在過去曾對它們有用的行為可能需要很多時間。
奧迪諾奇還表示,如果猴子的獎勵是食物而不是水,結果可能也會不同,因為它們對于要尋找額外的獎賞而非生存必需品的行為也許會不同。
作者:Dan Robitzski l 譯者:範範 l 校對:胡夏天
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