大家好，我是来自中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心的杨天明。从我们单位的名字，大家就可以猜到我们科研工作主要是两方面：一方面是研究大脑，另一方面是研究智能技术，也就是我们说的AI。我今天主要想跟大家分享的是与脑科学有关的这一部分，特别我们的大脑是怎么做一些复杂决策的。我们每天都会做出各种各样的决策，有些比较简单，有些会非常复杂，需要考虑各种各样的因素，综合在一起才能得到一个好的答案。
而我们关心的就是这样的问题——在这个过程中，我们的大脑是怎么做的。
我们在实验室里面是怎么研究这个问题的呢？现在游戏已经相当普遍了，我们在玩游戏的时候，同样需要不停地做各种各样的决定，并且要把很多的因素综合在一起去考虑，因此我们可以把游戏作为我们研究决策的一个工具。游戏还有一个有意思的地方是，它其实在很大程度上是反映现实生活的，游戏当中的逻辑机制，跟我们现实的真实的物理世界是相通的。所以我们在游戏当中做的抉择，也可以反映我们在现实生活当中是怎么去做决定的。
那在研究决策的时候，是不是简单地把一些人拉过来研究他们怎么玩游戏就可以了？其实我们还要通过动物来研究，我们选取的动物是猕猴，也是大家在动物园里面最有可能看到的一种猴子。为什么会用猕猴呢？一方面，猕猴是一种非常聪明的动物，它可以完成很多人类那些复杂的行为。另一方面，它在进化上的亲缘关系和人是非常相近的，它的大脑和人也很相似，所以我们研究猕猴所得到的很多结论可以拓展到人身上。
我们用猕猴做实验的一个主要目的，是因为我们想知道它们玩游戏的时候做了什么样的事情，大脑发生了什么样的变化，哪些脑区、哪些神经元在帮助猕猴做决策。而记录神经元活性的这些技术手段，现在只有在猕猴和其他动物上面是可以用到的，在人上面受到很大的限制。所以，我们不得不选用猕猴来代替人做这个研究。
那接下来，我们就得去找一个同时适合猕猴和人来玩的游戏，才可以做对比研究。我们玩的游戏有很多对猕猴来说不是很适合，主要原因是因为猕猴生活的自然环境跟人还是很不一样的。比方说，一个拿枪打怪物的射击类游戏，射击这个概念对猕猴来说就非常陌生。如果你去告诉猕猴，开枪会有一个子弹飞出去打中一个怪物，这对猕猴来说就非常难理解。
什么样的游戏对猕猴来说可以学习呢？
我们经过很长时间的思考和尝试，最后选取了一个叫做《吃豆人》的游戏。这个游戏在上世纪80年代几乎是全世界最流行的游戏了。在这个游戏当中，猴子或者人要通过一个游戏的手柄去控制吃豆人——就是这个黄色的，有个大嘴巴的家伙——把地图当中的各种豆子全吃完，就可以获得胜利。在地图当中有小豆子，还有一种大豆子。大豆子有一个特殊的功能，它可以把地图当中的鬼变成蓝颜色的。
正常的鬼如果撞上游戏就结束了，但是一旦这鬼变成蓝颜色之后，你就可以把这鬼吃掉，还可以获得奖励。
我们首先看一下它对一些基本游戏规则的理解。这个游戏主要目的是要把这个迷宫当中的小豆子都吃完，所以我们发现当猴子在一个十字交叉路口的时候，有超过60%的概率是往小豆子最多的那个方向走的，这说明它的确知道哪边小豆子多，哪边奖励多，它应该往哪边走。那么如果有一侧有鬼，它就有超过80%的时候往鬼的反方向去走。
但如果这个鬼是蓝颜色，它就有超过90%的概率去吃这个鬼。因为在这游戏中吃掉蓝色的鬼奖励是很多的，所以猕猴它非常喜欢去抓这个蓝鬼。
我们讲了这么多猴子和我们是如何解决复杂问题的。接下来讲一下我们的大脑里面哪些脑区负责我们的决策。我们知道，大脑可以分成很多分区。其中我们的前额叶，也就是在我们头上前额位置，它是我们人类高级认知功能的中枢。相对于猴子来说，我们的前额叶要发达很多。
在这个图里可以看到，前额叶几乎占了大脑1/3的面积；它也不是一块铁板，它还可以再继续细分为很多不同功能的子区，其中比较靠后的叫做前运动皮层，它和我们手部的运动直接相关。我们发现,决定我们在玩游戏的时候是往上走还是往下走这样特别具体的运动抉择，就是由前运动皮层的神经元编码的。
这个研究给我们很多启示，一方面它告诉我们，如果我们面对一个复杂的问题可以怎么去解决——我们可以采用策略去简化决策。另一方面，简化问题决策分层的能力，其实跟我们要解决复杂问题的能力是密切相关的：一个人或者一个动物解决问题的能力越强，就越能够把一个复杂问题分成很多简单的问题来做。同时，我们还发现我们的大脑当中也存在一个对应的层级化的结构，来帮助我们进行决策。