剑桥大学的研究人员发现了一种以前不为人知的神经元类型，他们说，这种神经元主动、自发地模拟了社交伙伴相互学习时的心理决策过程。

这项研究今天发表在细胞研究表明，这些新命名的“模拟神经元”——在杏仁核中发现，杏仁核是大脑颞叶的一组神经细胞——允许动物(也可能是人类)重建其社会伴侣的精神状态，从而预测他们的意图。

研究人员继续推测，如果模拟神经元功能失调，这可能会限制社会认知，这是自闭症的一种症状。相比之下，他们认为过度活跃的神经元可能会导致对他人想法的过度模拟，这可能在社交焦虑中发挥作用。

该研究的主要作者、生理、发育和神经学系的Fabian Grabenhorst博士说:“我们开始寻找可能与社会学习有关的神经元。我们惊讶地发现，杏仁核神经元不仅从社会观察中学习到物体的价值，而且实际上利用这些信息来模拟伴侣的决定。”

模仿他人的决定是一个复杂的认知过程，它植根于社会学习。例如，通过观察伴侣的觅食选择，我们知道哪些食物是有价值的，值得选择。这些知识不仅会影响我们自己的决定，还能帮助我们预测伴侣未来的决定。

心理学家和哲学家长期以来一直认为，模拟是人类理解彼此思想的机制。然而，这一复杂过程的神经基础仍不清楚。杏仁核因其在社会行为中的多种作用而闻名，并与自闭症有关。然而，到目前为止，人们还不清楚杏仁核神经元是否也有助于高级社会认知，比如模仿他人的决定。

该研究记录了猕猴参与观察学习任务时单个杏仁核神经元的活动。这些动物面对面坐着，中间有一个触摸屏，它们轮流做出选择以获得奖励。为了最大限度地获得果汁奖励，研究人员要求这些动物学习并追踪与屏幕上显示的不同图片相关的奖励概率。

这项研究允许一只动物观察它的伴侣的选择，这样它们就可以学习图片的奖励值。一旦图片在它们之间切换，当轮到它们选择时，观察动物就可以利用这一知识。

令人惊讶的是，研究人员发现，当一只动物观察它的伴侣时，观察者的杏仁核神经元似乎在进行决策计算。这些神经元首先比较同伴选择的奖励值，然后向同伴发出可能的选择信号，这与模拟的决策过程是一致的。重要的是，这些活动模式是自发发生的，在合作伙伴做出选择之前就发生了，并且不需要观察者做出决定。

基于他们的发现，科学家们创造了第一个与社会认知有关的杏仁核神经回路的计算机模型。通过展示特定类型的神经元如何相互影响，该模型表明，杏仁核包含一个“决策回路”，它计算动物自己的选择，以及一个单独的“模拟回路”，它计算对社会伙伴选择的预测。

Grabenhorst说:“模拟神经元和决策神经元在杏仁核中紧密地交织在一起。我们通过每次仔细检查一个神经元来区分它们和它们的不同功能。这对于测量大量神经元平均活动的人脑成像技术来说是不可能的。”

“我们认为模拟神经元是社会认知的重要组成部分——它们允许动物重建伴侣的心理决策过程。模拟神经元也可以构成人类惊人认知能力的简单前身，比如‘心智理论’。”

科学家们认为，如果模拟神经元功能失调或完全缺失，这可能会使社会行为变得贫瘠。Grabenhorst说:“如果模拟神经元不能正常工作，一个人可能无法很好地与他人的精神状态联系起来。我们对特定的神经元类型如何影响社会认知以及自闭症患者面临的社会挑战知之甚少。通过识别心理模拟的特定神经元和回路机制，我们的研究可能会为这些疾病提供新的见解。”