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浙大心理系青年教师学术沙龙:朱露莎博士作“博弈行为的神经基础:当神经科学遇上博弈论”主题讲座

发布时间:2018-11-05阅读量:222

        11月2日下午1点,来自北京大学心理与认知科学学院的朱露莎博士应邀为我系师生带来了“博弈行为的神经基础:当神经科学遇上博弈论”的学术报告。朱露莎博士具有丰富多元的学术背景,致力于结合心理学、神经科学和经济学对人类经济和社会决策行为进行研究。她目前主要的研究方向为决策神经学(又称神经经济学),且多采用神经生物学的实验手段(如核磁共振、脑损伤等)以及经济学实验范式和数理行为模型。

        讲座从足球赛场上常发生的点球博弈开始。点球实际上是射门者与守门者之间的博弈过程,射门者需要思考从哪个方向踢能进球,守门者则需要思考往哪个方向扑救能守住。更复杂的是,他们可能还要考虑对方是怎么预测自己的行为的。类似的决策行为离不开人们对策略的学习过程,这样的策略学习普遍地存在于许多社会动物的行为之中,且与认知缺陷以及神经疾病等都息息相关。那么,我们应该如何研究大脑的决策和策略学习过程呢?朱露莎老师从神经经济学的角度给出了一些思路。

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        首先,从神经科学的角度来说,大脑接受外界信息输入,并且通过神经元信号将信息进行加工和传递,并最终输出决策行为。目前已有许多研究发现了与决策有关的神经机制。其次,从经济学的视角来看,决策结果是由内在的价值系统所决定的。朱老师提到,已有的一些研究证据或许可以让我们将神经科学与经济学进行结合,比如多巴胺信息在大脑中扮演着一种类似于金钱货币的角色,对应于经济学中的价值系统。多巴胺作为大脑内的通用价值信号具有重要作用,尤其体现在强化学习过程中。此外,多巴胺信号与纹状体区域的活动有关,且能够表征预期收益与实际收益之间的误差。

        之后,朱老师向我们介绍了她完成的一项神经经济学研究。任务背景是一种不对称的博弈游戏,初始时,一方有5元,一方有4元,一共80轮博弈,每一轮博弈双方自行决定拿出多少钱参与,拿出更多钱的一方虽然拿不回付出的钱,但能够得到10元的奖励,另一方不仅拿不回已经付出的钱,也不会得到任何奖励。根据强化学习模型,一开始只有4元的一方应该一直都不付出,这样的话尽管得不到奖励,但最后还是能赚4元;根据信念模型,博弈双方会考虑对方怎么出,那么游戏中当5元一方出价减少时,4元一方就有了可乘之机。她们记录了所有被试每一轮出价的情况,最后发现整合强化学习模型和信念模型能对被试的出价行为有最好的预测效果。同时,fMRI扫描发现,被试内侧前额叶皮层的激活程度与根据信念模型给出的预测表现出非常好的相关关系,信念模型使用得越多,内侧前额叶皮层激活也越强。

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        这一研究结果似乎表明博弈决策可能是由强化学习模型和信念模型平行调控的,但fMRI中并没有观察到与强化学习有关的纹状体区域的明显活动,如何从神经科学的角度研究这一平行机制呢?于是,朱老师向大家介绍了一项后续研究。她们比较了前额叶受损、纹状体受损和正常人三组被试的博弈行为,结果发现前额叶受损确实影响了策略学习,而纹状体受损后可能接受了来自于前额叶的信号作为补偿(还有待进一步验证),决策行为并未表现出非常明显的受损。

        讲座到此已接近尾声,朱老师也介绍了一些未来的研究方向,包括复杂社会网络情景中的决策、社交偏好和学习等。最后的提问阶段,多位老师和同学提出了十分有价值的问题,比如神经经济学对经济学有什么意义?数学上最优的决策模型如何指导人们具体的决策行为?朱露莎老师对这些问题一一解答,伴随着热烈的讨论,本次学术沙龙顺利结束。

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