Assista e aprenda: estudo mostra como o cérebro obtanãm conhecimento atravanãs da observação
O estudo, publicado na revista Neuron, revela pela primeira vez como o cérebro escolhe qual estratanãgia empregar quando confrontado com uma tarefa de aprendizado observacional.
Os seres humanos tem várias maneiras de aprender a fazer coisas novas. Uma dessas maneiras éatravanãs da observação: observar outra pessoa executar uma tarefa e depois fazer o que fez. Pense em uma criana§a que aprende como "adulto" observando os pais enquanto eles pagam por compras ou fazem uma ligação.
Ha¡ muito que teoriza-se que existem dois tipos de aprendizado observacional: imitação e emulação. Imitação équando uma pessoa copia os comportamentos de outra pessoa para atingir o mesmo objetivo. Por exemplo, se vocêobservar os números que uma pessoa disca para abrir um cofre, para que vocêtambém possa abri-lo. A emulação, por outro lado, ocorre quando alguém observa outra pessoa atingir uma meta, deduz suas metas e, em seguida, trabalha para atingir esses mesmos objetivos sem copiar as ações da outra pessoa. Nesse caso, vocêpode assistir a pessoa abrir o cofre, ver se háobjetos de valor dentro e depois abri-lo com uma serra.
Um novo estudo realizado na Caltech mostrou como o cérebro escolhe entre os dois sistemas neurais responsa¡veis ​​por cada um desses tipos de aprendizado. O estudo, publicado na revista Neuron, revela pela primeira vez como o cérebro escolhe qual estratanãgia empregar quando confrontado com uma tarefa de aprendizado observacional.
A pesquisa foi liderada por Caroline Charpentier, uma pa³s-doutorada em Neurociênciaque trabalha no laboratório de John O'Doherty , professor de psicologia na Divisão de Ciências Humanas e Sociais.
"Dependendo do contexto, a s vezes a imitação funciona melhor e a s vezes a emulação émais confia¡vel. Aqui queraamos mostrar se e como o cérebro pode acompanhar as duas estratanãgias em paralelo e escolher a melhor estratanãgia em um determinado contexto", diz Charpentier. .
No estudo, os participantes foram colocados em uma ma¡quina de ressonância magnanãtica funcional (fMRI) para que sua atividade cerebral pudesse ser monitorada enquanto realizavam uma tarefa de aprendizado observacional. Uma vez na ma¡quina, eles receberam ma¡quinas caça-naqueis virtuais que distribuaam três cores de tokens: vermelho, verde ou azul. Apenas uma dessas cores de token tinha valor moneta¡rio em um determinado momento, mas os participantes não foram informados de qual cor era. As únicas informações fornecidas diretamente eram as probabilidades de uma determinada ma¡quina caça-naqueis dispensar um token de uma determinada cor.
Na maioria dos testes, os participantes foram convidados a observar outra pessoa jogar nas ma¡quinas caça-naqueis e disseram-lhes que essa pessoa tinha pleno conhecimento de qual cor era valiosa. Observando a outra pessoa escolher qual slot jogar, eles poderiam obter informações que ajudariam a aumentar suas chances de receber um token valioso na hora de jogar.
No entanto, como era importante para os pesquisadores discernir qual estratanãgia de aprendizagem observacional os participantes estavam usando quando jogaram na ma¡quina caça-naqueis depois de assistirem as outras pessoas se revezarem, os pesquisadores criaram dois cenários de teste diferentes. Em um cena¡rio, o participante teve permissão para jogar no mesmo caça-naqueis da pessoa que estava observando. Uma vez que eles jogavam a mesma ma¡quina, o participante poderia imitar o comportamento da outra pessoa e, assim, se envolver em um aprendizado observacional imitativo. No outro cena¡rio, o participante não conseguiu jogar a mesma ma¡quina, o que os impediu de simplesmente imitar as ações do outro jogador e os fora§ou a usar uma estratanãgia de aprendizado de emulação.
Charpentier diz que os dados da ressonância magnanãtica mostraram que cada uma dessas estratanãgias se correlaciona com a atividade em partes especaficas do cérebro.
"A imitação tende a depender de regiaµes a s quais nos referimos como o sistema de espelhos do cérebro, que éativo tanto quando alguém executa uma ação, como pegar um objeto da mesa, quanto quando vaª alguém executar a mesma ação". ela diz. "A estratanãgia de emulação foi mapeada mais para a rede mentalizadora, usada para inferir os pensamentos e objetivos de outra pessoa, ou basicamente, colocar-se no lugar de outra pessoa e tentar pensar no que ela pensaria".
Charpentier acrescenta que, depois que a equipe de pesquisa concluiu as varreduras do cérebro dos participantes, eles foram capazes de construir um modelo matema¡tico de como os participantes aprendem com o jogador observado e escolhem entre as ma¡quinas caça-naqueis. O modelo sugere que a decisão de qual estratanãgia empregar édeterminada pela confiabilidade da estratanãgia de emulação, e os resultados mostram evidaªncias desse sinal de "confiabilidade da emulação" em várias áreas do cérebro.
"Se a emulação éconfia¡vel, essas regiaµes são mais ativas e émais prova¡vel que a emulação seja usada, enquanto se a emulação não for confia¡vel ou muito incerta, essas regiaµes são menos ativas e preferimos a imitação", diz ela. "Em outras palavras, nosso comportamento éuma mistura de ambas as estratanãgias e o cérebro pode avaliar qual éa melhor a qualquer momento."
Charpentier diz que, daqui para frente, ela gostaria de investigar as interações das regiaµes do cérebro envolvidas no aprendizado observacional, ou sua chamada conectividade funcional. Além disso, ela gostaria de ver se o cérebro segue um modelo semelhante para escolher entre outros tipos de aprendizado: se, por exemplo, uma pessoa precisa escolher entre aprender com a experiência ou aprender com a observação.
O artigo, intitulado " Relato neuro-computacional da arbitragem entre imitação de escolha e emulação de objetivos durante o aprendizado observacional humano ", aparece na edição de 17 de mara§o da Neuron. Os co-autores de Charpentier incluem Kiyohito Iiyaga e John O'Doherty. O financiamento para a pesquisa foi fornecido pelo Instituto Nacional de Saúde Mental (Caltech Conte Center for Neurobiology of Social Decision-Making).