楊天明：透過游戲探索大腦復雜決策機制

“大腦是如何解決復雜問題的？這是個復雜的問題。”在中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心研究員楊天明及其團隊最新研究中，他們選擇了通過游戲來研究大腦決策。因為玩游戲的過程中，大腦需要綜合運用各種認知的功能來解決復雜的問題，而且游戲人為可控，方便控制實驗的變量。

“目前的技術還做不到觀察人腦，于是我選擇了學術界最常見的實驗動物之一——獼猴作為實驗對象。”8月12日，楊天明在廣州市海珠區做客“格致論道·灣區第24期”時表示，要了解大腦如何解決問題，就得觀察大腦的神經元活動。聰明的獼猴大腦在結構和功能上與人腦有較高的相似度，研究結果往往可以類推到人類。

如何教會獼猴玩游戲？楊天明團隊挑選了一款經典的《吃豆人》游戲，游戲者通過吃掉迷宮里的豆子，躲避紅鬼和黃鬼來獲得分數。吃豆、躲鬼的概念和獼猴在自然環境中的覓食和躲避天敵是相似的，所以獼猴也更容易理解游戲的基本概念。但教獼猴玩游戲并不容易，楊天明團隊花了一年多的時間，從易到難引導獼猴學會玩游戲。

“我們發現，獼猴不僅掌握了簡單的游戲規則，當游戲中出行豆子和鬼同時存在的復雜情形時，獼猴會在大腦中進行策略衡量，選取一個簡化的策略據此來控制游戲手柄。”楊天明表示，在某些情況下，獼猴還會把一系列策略串聯在一起，規劃出組合策略來進行游戲。可以看出，獼猴具有層級化決策方式，通過組合策略到選擇簡單策略再到具體的運動抉擇來進行游戲。

楊天明還征集一些志愿者參與同樣的游戲實驗，發現人的層級化決策結構普遍比獼猴層次更多更復雜，并且玩得越好，層級化結構也越復雜。此外，他們在獼猴進行游戲的時候記錄了大腦神經元的活性，發現獼猴在進行抉擇的時候，大腦前額葉會被激活，處理越高級、越復雜的決策層級的神經元，位于越靠前的前額葉子區。