[认知科学个人学术笔记4]

前言:本日记仅记录认知科学领域中个人认为部分有趣和重要的文章及个人见解,技术分享,以及一些学术界的轶事和新闻等。所涉及文章的摘要或部分文摘均为机翻。本学术日记仅供个人学习记录与随缘分享,不具有任何解释和科普责任,但欢迎在评论区提问或讨论,也接受私信(但不负责回答包你满意)。本专栏不求流量,与本人其他作品无关,随缘更新。

1.

  • NMDA Receptor–Arc Signaling Is Required for Memory Updating and Is Disrupted in Alzheimer’s Disease (2023)

  • 我们描述了一种新的转导途径,通过即时早期基因Arc将NMDA受体(NMDAR)与AKT信号联系起来,并评估其在记忆中的作用。使用生物化学工具和转基因小鼠验证了信号通路,并在突触可塑性和行为分析中评估了其功能。在人类死后大脑中评估翻译相关性。其中,Arc被CaMKII动态磷酸化,并在体内结合NMDAR亚基NR2A/NR2B和先前未研究的PI3K衔接子p55PIK(PIK3R3),以响应急性切片中的新颖性或强直性刺激。NMDAR-Arc-p55PIK募集p110αPI3K和mTORC2来激活AKT。NMDAR-Arc-p55PIK-PI3K-mTORC2-AKT组装发生在探索行为的几分钟内,并定位于整个海马和皮层区域的稀疏突触。使用条件性(Nestin-Cre)p55PIK缺失小鼠的研究表明,NMDAR-Arc-p55PIK-PI3K-mTORC2-AKT具有抑制GSK3的功能,并介导输入特异性元可塑性,从而保护增强的突触免受随后的去极化。p55PIK条件敲除小鼠在包括工作记忆和长期记忆任务在内的多种行为中表现正常,但在短期和长期模式中表现出缺陷,表明其更容易受到干扰。NMDAR-AKT转导复合体在早期阿尔茨海默病患者死后大脑中减少。总之,Arc的一项新功能介导突触特异性 NMDAR-AKT 信号传导和化塑性,有助于记忆更新并在人类认知疾病中受到破坏。

  • https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006322323000823

NMDA和ARC协作激活下游多种蛋白激酶在元可塑性中发挥记忆相关作用,上游CaMKII又一次发挥重要作用,并且还因为ARC暗示了某种潜在的AMPA和NMDA的关系。这是一项少见的探索了如此丰富的记忆相关转导通路的研究,并且将其结果和临床意义结合起来。然而,鉴于通路的复杂性,要解释为何其干扰对经典赫布可塑性的失败似乎很困难。

2.

  • Pervasive failure to report properties of visual stimuli in experimental research in psychology and neuroscience: Two metascientific studies (2023)

  • 研究报告的透明度对于评估研究的再现性和有效性至关重要,包括潜在的混杂因素(内部有效性)和可推广性(外部有效性)。在这里,我们关注视觉刺激——通常用于引发心理过程和行为的刺激——作为一项案例研究,系统地评估和评估当前报告视觉特征的做法,包括显示设置、刺激大小、亮度/颜色和对比度。我们的第一项研究仔细审查了神经科学和心理学前沿期刊上的最新出版物(N=360),涵盖了视觉、认知、临床、发展和社会/人格心理学。第二项研究检查了最近发表的关于临床样本中视觉注意偏差的出版物(N=114),涉及已知对视觉特性敏感的任务。通过分析这些文章的全文和补充材料,这两项研究揭示了当前报道视觉刺激特征的实践中的系统性失误。这种报告失败不是因为作者在网上提供视觉材料,这是罕见的(<20%),不能取代视觉特征的报告。未能报告刺激特性阻碍了建立累积科学的努力:(a)直接复制即使不是不可能,也具有挑战性;(b) 内部有效性可能受到损害;以及(c)过早地假设了刺激特性的可推广性,并且首先排除了对其的评估。我们的研究结果对期刊关于报道实践的策略有着直接的影响,敦促明确强调刺激属性的透明报道,特别是当涉及感知成分时。为了协助这项工作,我们提供了报告研究设置、视觉显示和视觉刺激的模板。

  • https://psycnet.apa.org/record/2024-05957-004

早就有人该骂了,啥图都能用来做materials。另外应该再骂骂图片的语义成分。

3.

  • Selective and deceptive citation in the construction of dueling consensuses (2023)

  • 新冠肺炎大流行为研究科学传播,特别是共识的传播提供了一个独特的机会。在这项研究中,我们展示了“科学传播者”是如何利用口罩的有效性作为案例研究,将科学证据转化为两种对立的共识的。我们通过汇编跨媒体科学传播的最大的人工编码引文数据集之一来做到这一点,该数据集来源于500万条关于人们讨论口罩的推特帖子。我们发现,科学传播者有选择地提升某些已发表的作品,同时诋毁其他作品,以创造分别支持和反对口罩的证据。尤其是反口罩的传播者经常选择性和欺骗性地引用科学工作,并比支持口罩的传播人更多地批评反对科学。我们的发现对科学家、科学传播者和科学出版商都有启示,他们的知识共享(和纠正)系统极易受到我们所说的对抗性科学传播的影响。

  • 公众共识往往偏离科学共识(1,2)。在从科学家到公众的翻译中,一些东西丢失了,作为“科学传播者”,包括主流科学记者和实践中的阴谋论者,以可能偏离作者意图的方式重塑和转化科学证据(3)。例如,2015年,一篇论文认为,布口罩会增加医院环境中患呼吸道疾病的风险(4)。在2019冠状病毒病(新冠肺炎)大流行期间,它成为社交媒体上分享最多的关于口罩的论文之一,在美国最受欢迎的电视新闻节目之一中被引用,并在对口罩规定的法律挑战中被引用(5,6)。然而,该论文的第一作者在新冠肺炎期间的两年时间里写了10多篇论文,肯定了口罩的好处,并公开反对对2015年论文的选择性和误导性理解,无论是在反口罩媒体上流行之前还是之后(7-16)。

  • 在当今媒体丰富的环境中,科学家们是如何重新想象科学共识的?其含义是什么?对此可以采取什么措施?

  • 在这里,我们亲手策划了一个最大的语料库来调查这些问题。利用新冠肺炎大流行早期对口罩研究结果的高需求,我们通过引用分析展示了科学传播者和实际的阴谋论者是如何利用选择性和批判性引用制造出共识的外观,从而对科学知识产生对立的相反看法的。我们发现,科学出版商和作者对他们的作品如何被科学传播者滥用以引发科学误解毫无准备。

  • https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adh1933?et_rid=854144765&af=R&utm_campaign=ADVeToc&et_cid=4911808&utm_medium=email&utm_source=sfmc&utm_content=alert

最危险的是单篇研究被各种媒体和自媒体放大和片面解读。

4.

  • Evaluating the replicability of social science experiments in Nature and Science between 2010 and 2015 (2018)

  • 能够复制科学发现对科学进步至关重要1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15。我们复制了2010年至2015年间发表在《自然与科学》杂志上的21项系统选择的社会科学实验研究16,17,18,19,20,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,33,34,35,36。复制遵循原始作者审查并在复制前预先注册的分析计划。复制是高功率的,样本量平均比原始研究高出约五倍。我们在13项(62%)研究中发现了与原始研究相同方向的显著效果,重复的效果大小平均约为原始效果大小的50%。互补可复制性指标的可复制性在12项(57%)至14项(67%)研究之间变化。与这些结果一致,贝叶斯分析中估计的真阳性率为67%。真阳性的相对效应大小估计为71%,这表明假阳性和真阳性的膨胀效应大小都会导致不完美的再现性。此外,我们发现同伴对可复制性的信念与可复制性密切相关,这表明研究界可以预测哪些结果会被复制,而复制失败不仅仅是偶然的结果。

  • https://www.nature.com/articles/s41562-018-0399-z

这里有个小测试,总结了这些发表在顶刊上的21个研究的结论和复制结果:https://80000hours.org/psychology-replication-quiz。在对原研究不了解的情况下就错了两个题。

毫不奇怪,心理学中低复制率甚至是作假文章大多出现在计量/建模,认知和神经相关性研究水平很低的研究主题,并且有着吸引人的标题或研究主题,然而这些研究也是不带脑子的媒体所喜欢的,哪怕是专业的科学媒体有时也会被某项研究所欺骗。

5.

  • Separating desire from prediction of outcome value (2023)

  • 个人通常想要他们期望喜欢的东西,通常是基于对以前积极经历的记忆。然而,在某些情况下,欲望可以与记忆和对结果价值的习得预测完全脱钩。欲望与预测分离的可能性来自于控制动机激励显著性的独立操作规则。激励显著性,或“想要”,是一种为适应目标而进化的中边缘欲望,但也会产生适应不良的成瘾。这里给出了两个原则证明的例子,以表明动机“想要”如何超越基于记忆的结果价值预测:(i)“想要记住的令人厌恶的东西”,以及(ii)“想要预测会伤害的东西”。因此,即使被记忆和预测为消极厌恶的结果也可能成为积极的“想要”。同样,在人类成瘾中,人们可能会经历强烈的线索引发的对结果的渴望,而这些结果预计不会令人愉快。

  • https://doi.org/10.1016/j.tics.2023.07.007

探讨了不同类型的奖励在联想学习和动机中的区别,尤其是指出了动机/激励显著性对联想学习的逆转,这让人想起巴甫洛夫对工具操作学习的影响。然而,没有讨论目标性和习惯性行为的形成和联系。未来该讨论将得益于解释动机和联想学习尤其是RL的关系。

6.

  • The common effect of value on prioritized memory and category representation (2023)

  • 概念表征/类别表征不仅受频率(频繁的对象类型的影响更大)的影响,还受价值(被判断为良好的对象类型影响更大的)的影响。 因此,例如,原型表示可能会受到统计上频繁发生的信息和有价值的判断的影响。 值得注意的是,最近对记忆的研究表明,优先记忆还受到统计频率和价值判断的影响。 尽管概念表征的研究和优先记忆的研究迄今为止几乎完全独立进行,但现有研究结果的模式为这两种现象之间的联系提供了证据。 现有的理论工作指出,概念表征和记忆单个物体的能力之间存在着密切的联系。特别是,这些模式为以下假设提供了证据:价值对概念表征的影响源于其与优先记忆的相互依赖关系。因此,价值对优先记忆和类别表征的影响可能源于一组常见的心理现象。

  • https://doi.org/10.1016/j.tics.2023.06.007

价值对记忆的影响是理所当然的,但对分类/概念能力的影响是新颖的。考虑到语义记忆在概念形成中作用,用价值将优先记忆和类别表征联系起来并不奇怪。然而作者使用记忆模型进行了定量的讨论,并暗示图式/概念表征对记忆的影响。不过,优先记忆不仅只由价值诱导,未来如感知显著性等将进一步补充记忆在概念中的作用。

7.

  • MAPTree: Beating “Optimal” Decision Trees with Bayesian Decision Trees (2023)

  • 决策树仍然是当今最受欢迎的机器学习模型之一,这主要是由于其开箱即用的性能和可解释性。在这项工作中,我们提出了一种通过树上后验分布的最大后验推理来进行决策树归纳的贝叶斯方法。我们首先证明了决策树的最大后验推理和“与或”搜索之间的联系。利用这种连接,我们提出了一种称为MAPTree的AND/OR搜索算法,该算法能够恢复最大后验树。最后,我们展示了最大后验树在合成数据和现实环境中的经验性能。在16个真实世界的数据集上,MAPTree要么优于基线,要么表现出类似的性能,但树要小得多。在合成数据集上,MAPTree还展示了比现有方法更大的噪声鲁棒性和更好的泛化能力。最后,MAPTree比现有的采样方法更快地恢复最大后验树,并且与这些算法相比,能够提供最优性证书。我们实验的代码可以在这个https URL上找到。

  • https://arxiv.org/abs/2309.15312

尽管LLM的流行和更先进的ML算法,鉴于决策树在很多场合仍然发挥巨大用处,利用贝叶斯的优点改进决策树可同时得到符号树模型和概率模型的优势。

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