捕食者-猎物关系中恐惧与社会奖励的演化

恐惧是一种关键的大脑功能，使我们能够通过强化学习 (RL) 学习避免危险。尽管许多研究人员认为恐惧是为了逃避捕食者而演化的，但不同捕食压力如何塑造恐惧以及包括正面社会奖励在内的其他奖励（如集体聚合的正面奖励）仍是未开放的问题。本研究使用具有演化奖励函数的RL代理的演化模拟来调查捕食压力与恐惧之间的关系。在我们的模拟中，猎物和捕食者RL代理共同演化其奖励函数，包括观察猎物和捕食者的视觉奖励。虽然恐惧样负面视觉奖励在猎物中常常演化，但我们也观察到在猎物和捕食者之间都出现了正面奖励，后者作为集体聚合的社会奖励。在不同的环境条件之间进行比较发现，更强的捕食者狩猎能力促进了更强的恐惧奖励，而更少的食物供应促进了更负面的社会奖励。此外，恐惧并未因应对静止陷阱（具有非致命损伤）而演化，这表明主动狩猎的捕食者在恐惧的演化中发挥了重要作用。这些结果突显了捕食者在恐惧和社会奖励多样化演化中的特殊作用。