眶额叶之谜 | 主观价值
2020/4/29 0:11:10 生物流BioStream

     你面前有两个选择,一个苹果和一瓶矿泉水,只能选一样。你选了矿泉水,仰头咚咚饮下,因为你刚打完篮球,口渴难耐。而一旁刚睡醒的舍友却选择了苹果,他不渴,他想要的是一口清脆多汁的苹果,来结束一下午悠长的睡眠。

     一个苹果的价格要高于一瓶矿泉水,为何你却选择了不值钱的水?这牵扯到主观价值。

    

     主观价值

     苹果和矿泉水,一个富含营养和纤维,一个是对生命来说最重要的物质,单从它们本身的属性来看,很难直接比较。

     通常,人们会把它们转变到一个相同的价值维度上来做比较。货币就是最常用的一种通用价值体系。一个苹果大约价值四、五元,一瓶矿泉水一、两元。苹果的价值肯定是大于矿泉水的,理性的人都会选择苹果。

     你却选择了矿泉水。

    

     但你非常清楚,你的选择是理性的,问题出在哪儿?

     问题出在通用价值上。你做选择的依据并不是两者的货币价值,而是自身的需求。你的身体处于缺水状态,所以选择矿泉水。同样,你的室友也是根据自身的需求选择了苹果。换句话说,你们都将物品的价值转换到自身需求的维度上作比较,然后做出选择。

     这种自身需求维度上的价值称为主观价值,其大小由个体的内在需求决定,或者由个体主观上愿意为之付出多少代价而决定。

    

     主观价值理论认为,人们在做基于价值的抉择时,很多时候无法直接比较不同选项的价值。这时,人们首先会把不同维度的价值转变到同一价值维度,即主观价值维度,然后进行比较,做出选择。

     这种基于主观价值的抉择也称为经济抉择(economic choice),实际上,主观价值这一概念本身就源于经济学。

     而眶额叶内的部分神经元,编码物体的主观价值。

     眶额叶神经元编码主观价值

     眶额叶是前额叶的一部分,又称眼窝前额皮质,它位于眼眶之后,包括11、13和14区。

    

     猕猴眶额叶

     2006年,美国科学家Camillo在《Nature》上发表了一项著名的研究。研究中,Camillo在猕猴的眶额叶13区发现了编码主观价值的神经元。

     在他的实验里,口渴的猴子需要在两种口味的饮料中做选择。

     具体来说,屏幕的左右两边会同时呈现不同颜色和数量的方块,颜色代表饮料的口味,数量代表饮料的滴数,也就是说,左右两边是不同数量不同口味的饮料。猴子需要利用眼动选择其中之一。

    

     猴子的选择任务,方块颜色代表口味,数量代表数量

     猴子虽然口渴,但它并不是完全按照饮料的数量来选择,猴子会将自己的口味偏好考虑进去。比如,一只叫盘古的猴子喜欢苹果汁,不喜欢葡萄汁。当面对一滴苹果汁和一滴葡萄汁时,盘古选苹果汁。当面对一滴苹果汁和两滴葡萄汁时,绝大多数时候盘古还选一滴苹果汁。

     当面对一滴苹果汁和四滴葡萄汁时,盘古犹豫了,一边是可以大大缓解口渴但不太喜欢的葡萄汁,另一边是钟爱的苹果汁。徘徊中,盘古一半的机会选择了一滴苹果汁,另一半的机会选择了四滴葡萄汁。

     对盘古来说,四滴葡萄汁的主观价值才抵得上一滴苹果汁。

    

     猴子需要计算不同选项的主观价值

     如果葡萄汁的数量增加到十滴,盘古会毫不犹豫的选择数量占绝对优势的葡萄汁,因为十滴葡萄汁的主观价值已经远大于一滴苹果汁。

     在这个任务中,猴子首先将不同口味和数量的饮料的价值转变到主观价值维度上来,然后根据主观价值的多寡来做比较和选择。这里,猴子的主观价值是由口渴和口味偏好决定的。

     接下来,科学家将猴子的选择用一曲线画出来。x轴是不同数量比例的两种口味的饮料,y轴是猴子选择葡萄汁的概率,那么就会得到下面一张选择曲线:

    

     猴子的选择曲线,A是苹果汁,B是葡萄汁。

     在猴子做任务的同时,眶额叶神经元的放电同时被记录着。

     Camillo发现,眶额叶有一部分神经元编码果汁的数量,即果汁原始维度上的价值。举个例子,神经元A编码苹果汁的价值,那么猴子得到的苹果汁越多,神经元反应越强烈。而如果猴子得到的奖励是葡萄汁,不管葡萄汁数量如何变化,神经元都不反应。

     因为眶额叶接收包括味觉在内的感觉皮层的输入,眶额叶内神经元编码感觉刺激的数量或强度也在情理之中。

    

     编码一种果汁数量的神经元

     震惊的发现是,眶额叶内的一部分神经元还编码最终选择的主观价值。先来想一想,如果一个神经元编码猴子的主观价值,反应会是什么样的呢?

     答案是,当猴子认为最终的选择主观价值大时,神经元反应就大,而跟具体什么口味的饮料无关。无论是苹果汁还是葡萄汁,当奖励数量上升时,主观价值神经元的发放率随之增高。反应发放率在苹果汁和葡萄汁的平衡点最低,因为在Camillo的实验设计中,此时猴子不管选哪个,最终奖励都是主观价值的低点。

    

     眶额叶部分神经元反应随着猴子最终选择的主观价值升高而升高

     个体的内在需求是会随着外界环境以及身体状况变化而变化。相应的,依附于个体需求的主观价值也会跟着变化,这些变化都会从猴子的行为上表现出来。如果眶额叶的神经元真的编码主观价值,那么这些神经元的反应也会随之变化。实验结果也确实如此。

     此外,还有些神经元编码猴子的最终选择。比如,有些神经元只在猴子选择苹果汁的时候反应,并且,无论苹果汁的数量是多少,神经元反应都是一样的,也就是说,这些神经元编码的是猴子选择苹果汁的抉择。

    

     编码最终选择的眶额叶神经元(下图)

     眶额叶和基于价值的抉择

     Camillo的实验发现,猕猴在做价值选择时,眶额叶内的神经元有的编码原始维度上的价值,有的神经元编码主观价值,还有的神经元编码猴子的最终选择。

    

     眶额叶和其内神经元的反应性质

     敏锐的科学家一眼就看出,眶额叶就是负责猴子经济选择的关键脑区,也是经济选择行为中涉及的神经计算的理想沃土。在这里,选项的原始价值被转换成主观价值,并进行比较,最终让猴子做出价值最大化的抉择。

     Camillo在发现眶额叶的这一性质后,继续在眶额叶和神经经济学领域深耕,如今已是神经经济学山头的一霸。

     (生物流系头条号签约作者)

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