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工具箱 可能促进自闭症研究的新兴工具和技术。
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新的工具捕捉决策中的动态变化

通过/ 2021年2月4
小白鼠在看画面外的东西
想快:PsyTrack制作的模型可以在实验过程中根据动物的决策进行调整。

trans - photography / Adobe Stock

一种新的开源软件包使模拟人类和动物在实验过程中的行为变化成为可能。的工具,叫PsyTrack,可以帮助研究人员描述基于知觉决策自闭症患者或相关条件

为了研究感官刺激如何引导决策,神经科学家通常会训练动物做一个简单的行为,比如当它遇到一个特定的形状或声音时,就舔一根水龙嘴。然后,研究人员可以将结果数据——例如,动物在每次试验中做出的选择或做出决定所需的时间——与数学模型相匹配,以便更好地理解动物正在做什么或预测其未来的行为。

但这些模型通常只关注动物学习任务后的行为特征,而不是学习过程本身。其他模型包含了动物如何根据反馈改变其行为的规则——但是动物的行为可能并不总是遵循这些规则,而且模型不能捕捉动物选择中的随机变化。

PsyTrack采取了不同的方法:它使研究人员能够建立随时间变化的模型。这种动态建模可以捕捉啮齿类动物行为的维度,而这是其他模型无法做到的神经元1月。

改变选择:

与传统模型不同的是,PsyTrack允许这些参数在不同的试验中变化——这需要更多的计算。PsyTrack必须符合的参数总数大致等于试验次数乘以静态模型中的参数数量。因此,该团队设计了快速、近似的方法,只需几分钟就能在台式电脑上运行。

研究人员使用PsyTrack测试了一项任务的数据,在这项任务中,老鼠必须对面前屏幕上的条纹圈做出反应,将轮子向左或向右转动,以获得水奖励。这个任务的传统模型使用两个参数来反映鼠标对屏幕两边圆圈的敏感程度。但是这个双参数模型只有在老鼠学会了任务之后才能适用。

相比之下,PsyTrack会随着老鼠从无知到精通不断更新这两个参数。最初,参数值表明,无论圆在屏幕上的哪个位置,鼠标都有相同的可能性将滚轮向右或向左转动。但随着时间的推移,这些值出现了分歧,这表明鼠标已经意识到屏幕左侧的圆圈需要方向盘向左转动,反之亦然。

该团队还使用PsyTrack对人们执行类似任务的行为数据进行建模。在这种情况下,参数值并没有随着时间而改变——也许是因为参与者从一开始就被告知如何执行任务,而老鼠必须从经验中学习。然而,对于更困难的感官决策任务,人们必须随着时间的推移而学习,PsyTrack可能会捕捉到之前被忽略的行为特征,而研究表明,这些特征在自闭症患者中可能有所不同。