The authors measured the variability of neuronal responses across a large number of datasets and cortical areas. They found that variability decreased in response to all stimuli tested, whether the animal was awake, behaving or anesthetized, suggesting that the stabilization of cortex in response to an input is a general cortical property. Neural responses are typically characterized by computing the mean firing rate, but response variability can exist across trials. Many studies have examined the effect of a stimulus on the mean response, but few have examined the effect on response variability. We measured neural variability in 13 extracellularly recorded datasets and one intracellularly recorded dataset from seven areas spanning the four cortical lobes in monkeys and cats. In every case, stimulus onset caused a decline in neural variability. This occurred even when the stimulus produced little change in mean firing rate. The variability decline was observed in membrane potential recordings, in the spiking of individual neurons and in correlated spiking variability measured with implanted 96-electrode arrays. The variability decline was observed for all stimuli tested, regardless of whether the animal was awake, behaving or anaesthetized. This widespread variability decline suggests a rather general property of cortex, that its state is stabilized by an input.

People attend not only to their own experiences, but also to the experiences of those around them. Such social awareness profoundly influences human behavior by enabling observational learning, as well as by motivating cooperation, charity, empathy, and spite. Oxytocin (OT), a neurosecretory hormone synthesized by hypothalamic neurons in the mammalian brain, can enhance affiliation or boost exclusion in different species in distinct contexts, belying any simple mechanistic neural model. Here we show that inhaled OT penetrates the CNS and subsequently enhances the sensitivity of rhesus macaques to rewards occurring to others as well as themselves. Roughly 2 h after inhaling OT, monkeys increased the frequency of prosocial choices associated with reward to another monkey when the alternative was to reward no one. OT also increased attention to the recipient monkey as well as the time it took to render such a decision. In contrast, within the first 2 h following inhalation, OT increased selfish choices associated with delivery of reward to self over a reward to the other monkey, without affecting attention or decision latency. Despite the differences in species typical social behavior, exogenous, inhaled OT causally promotes social donation behavior in rhesus monkeys, as it does in more egalitarian and monogamous ones, like prairie voles and humans, when there is no perceived cost to self. These findings potentially implicate shared neural mechanisms.

Abstract Social behaviors recruit multiple cognitive processes requiring coordinated interactions among brain regions. Oscillatory coupling provides one mechanism for cortical and subcortical neurons to synchronize their activity. However, it remains unknown how neurons from different nodes in the social brain network interact when making social decisions. We investigated neuronal coupling between the rostral anterior cingulate gyrus of the medial prefrontal cortex and the basolateral amygdala while monkeys expressed context-dependent positive other-regarding preference (ORP) or negative ORP impacting the reward of another monkey. We found an enhanced synchronization between the two nodes for positive ORP, but a suppressed synchronization for negative ORP. These interactions occurred in dedicated frequency channels depending on the area contributing spikes, exhibited a specific directionality of information flow associated with expressing positive ORP, and could be used to decode social decisions. These findings support that specialized coordination in the medial prefrontal-amygdala network underlies social decision preference.

In recent years, the field of neuroscience has increasingly recognized the importance of studying animal behaviors in naturalistic environments to gain deeper insights into ethologically relevant behavioral processes and neural mechanisms. The common marmoset (

ABSTRACT Group decision-making is common in everyday life, whether a family is sharing a meal or a corporation is dividing profits. Research in economics on group decision-making has coalesced into a theory known as the tragedy of the commons, which states that resources are inevitably overused when shared by a group. However, even while multiple approaches to mitigating overuse of common resources have been put forward, notable counterexamples to the tragedy of the commons exist such that groups are ultimately able to avoid resource overuse. Development of a computerized paradigm amenable to behavioral modeling and simulation analyses could allow for exploration of whether resources will be overused in a given group of individuals and allow for the rapid testing of behavioral interventions designed to reduce instances of resource overuse. Using a newly developed group decision-making task, we studied how participants made decisions to utilize shared resources for the potential to receive a larger amount of money or conserve resources for a smaller amount of money. Using behavioral modeling, we found that valuation of resource overuse is most impacted only when an exceptionally small amount of resources are remaining. Using computational analyses, we were able to differentiate individual participants by both group earnings and self-reported social attitudes in ways that correlated with their willingness to utilize resources. These results signify the importance of individual differences in group composition regarding the tragedy of the commons, emphasizing the impact of the attitudes and behaviors of individual group members in predicting shared resource use.

Neurons from multiple prefrontal areas encode several key variables of social gaze interaction. To explore the causal roles of the primate prefrontal cortex in real-life gaze interaction, we applied weak closed-loop microstimulations that were precisely triggered by specific social gaze events. Microstimulations of the orbitofrontal cortex, but not the dorsomedial prefrontal cortex or the anterior cingulate cortex, enhanced momentary dynamic social attention in the spatial dimension by decreasing the distance of fixations relative to a partner's eyes and in the temporal dimension by reducing the inter-looking interval and the latency to reciprocate the other's directed gaze. By contrast, on a longer timescale, microstimulations of the dorsomedial prefrontal cortex modulated inter-individual gaze dynamics relative to one's own gaze positions. These findings demonstrate that multiple regions in the primate prefrontal cortex may serve as functionally accessible nodes in controlling different aspects of dynamic social attention and suggest their potential for a therapeutic brain interface.

Abstract Humans and nonhuman animals derive value from many different sources. Some of these sources, notably primary reinforcers like food, are clearly rewarding and can powerfully shape our behaviors. Other sources of reward, such as information, are more intangible and abstract. Like humans, nonhuman primates also find information inherently rewarding, displaying a preference to reveal information about upcoming primary reinforcers even though the information has no bearing on the outcome itself. For animals living in social groups, the need for information extends beyond primary reinforcers like food. They need to acquire information from others or about others. This is especially true for animals, such as nonhuman primates, which live in large and often hierarchically organized societies, where processing social information for the purpose of learning and socializing can be just as critical to survival. To quantify curiosity for knowing social information in monkeys, we extend the advanced informationseeking paradigm (Bromberg-Martin and Hikosaka, 2009) into the realm of abstract, social information. We first replicated the finding that monkeys prefer advanced information about juice size (Bromberg-Martin and Hikosaka, 2009). We next trained monkeys on a social variant of this task. In the advanced social information-seeking task, monkeys had the option to choose a cue that tells them in advance the valence, or facial expression, on a monkey’s face that they will be viewing before receiving the invariant amount of juice. Even though this cue did not impact which facial expression the monkeys would see, they preferred to know the valence of the facial expression in advance. Our results indicate that information-seeking behavior generalizes to seeking social information. Our findings also suggest that curiosity in nonhuman primates can be translated into increasingly abstract levels of information.

The evolutionary and neural underpinnings of human prosociality are still largely unknown. A growing body of evidence suggests that some species find the sight of another individual receiving a reward reinforcing, often called vicarious reinforcement. One hypothesis is that vicarious reward is reinforcing because it is arousing like a primary reward. We evaluated this hypothesis by measuring the autonomic pupil response of eight monkeys across two laboratories in two different versions of a vicarious reinforcement paradigm. Monkeys were cued as to whether an upcoming reward would be delivered to them, another monkey, or nobody and could accept or decline the offer. As expected, all monkeys in both laboratories showed a marked preference for juice to the self, together with a reliable prosocial preference for juice to a social partner compared to juice to nobody. However, contrary to the autonomic arousal hypothesis, we found that pupils were widest in anticipation of juice to the self, moderately-sized in anticipation of juice to nobody, and narrowest in anticipation of juice to a social partner. This effect was seen across both laboratories and regardless of specific task parameters. The seemingly paradoxical pupil effect can be explained by a model in which pupil size tracks outcome salience, prosocial tendencies track outcome valence, and the relation between salience and valence is U-shaped.